Обгрунтування організації зв`язку в районі надзвичайної ситуації Розробка моделі

ФГТУ ВПО «Балтійська державна академія рибопромислового флоту»

Кафедра «Захист у надзвичайних ситуаціях»

Курсова робота з дисципліни

«Системи зв'язку та оповіщення»

«Обгрунтування організації зв'язку в районі надзвичайної ситуації»

Виконав:

студент групи ЗЧС - 4 (1)

Машінін Р.С.

Керівник:

Наруш Ю.А.

Калінінград

2009

«ЗАТВЕРДЖУЮ»

керівник курсового проекту

ст. викладач Ю. Наруш

«__» _______ 200_р.

Календарний план виконання курсової роботи на тему:

«Обгрунтування організації зв'язку в районі надзвичайної ситуації»

Розділи, підрозділи

Обсяг аркушів

Термін

виконання

Познач.

про вип.

Введення.

1. Змістовне опис досліджуваного об'єкта.

1.1.Оценка обстановки в районі проведення рятувальної операції.

1.2. Визначення кількості сил і засобів, що залучаються для проведення рятувальної операції.

1.3. Оцінка радіоелектронної обстановки в районі виконання завдання.

2. Організація зв'язку в районі надзвичайної ситуації.

2.1. Тактико-спеціальні вимоги до рухомого вузла зв'язку.

2.2. Розробка схем організації зв'язку на передбачувані етапи операції.

2.3. Визначення пропускної здатність каналу зв'язку.

2.4. Визначення пропускної здатності каналу зв'язку з перешкодами.

2.5. Розрахунок і оцінка достовірності зв'язку.

2.6. Розробка схеми-наказ рухомого центру зв'язку оперативної групи.

2.7. Розробка схеми службового зв'язку для управління підпорядкованими підрозділами.

2.8. Оформлення карти обстановки.

3. Висновок.

Висновки та пропозиції щодо вдосконалення організації зв'язку в районі надзвичайної ситуації.

Здача роботи на перевірку викладачу.

(Підпис, прізвище, ініціали виконавця)

Завдання на курсову роботу з дисципліни

«Системи зв'язку та оповіщення»

Варіант 10

Тема роботи:

«Обгрунтування організації зв'язку в районі надзвичайної ситуації»

Мета:

* Систематизувати знання вимог керівних документів;

* Поглибити знання з матеріальної частини;

* Розвинути навички самостійної роботи з технічною та науковою літературою;

* Закріпити навички самостійного рішення задачі організації та забезпечення зв'язку в районі проведення рятувальної операції.

Завдання:

1. 1 грудня ц.р. в період з 06.00 до23.00 на території Калінінградської області проводиться навчання з ліквідації НС першою групою в районі бази відпочинку озера Віштинецьке. Оперативна група коммисиям з НС дислокується в районі м. Гвардійський п. Заостровье. Групи ліквідації НС спочатку в м. Калінінграді.

2. Визначити необхідний склад засобів зв'язку для організації 2-х телефонних і одного телеграфного каналу в напрямках: групи ліквідації НС - оперативна група комісії з НС, група ліквідації НС-1 група ліквідації НС-2.

3. У групі ліквідації НС-1 спланувати бойове, технічне і тилове забезпечення.

4. Розробити схему організації зв'язку в районі НС на три етапи.

5. Провести оцінку РЕО при: P п.п. = 6,2, G п.п. = 20,? Fпр = 1000;? П = 0,5; P п.с. = 1,5, G п.с. = 200, (? fп>? fпр); dп = 100;? fп = 1500; D св .- розрахувати по карті.

6. Визначити пропускну здатність каналу зв'язку, здатного передавати К = 110 символів 0 або 1 в одиницю часу, причому кожен з символів спотворюється (замінюється протилежним) з імовірністю? = 0,03.

7. З'ясувати, чи достатня пропускна здатність каналів для передачі інформації, що поставляється джерелом, якщо є джерело інформації з ентропією в одиницю часу = 110 (дв. од.) І кількість каналів зв'язку n = 2, кожен з них може передавати в одиницю часу До = 80 двійкових знаків (0 або 1); кожен двійковий знак замінюється протилежним з імовірністю? = 0,2.

8. Задано ймовірність передачі повідомлення без спотворення p = 0,009. Визначити ймовірність того, що серед переданих n = 10000 повідомлень, до = 48 опиняться без спотворень?

9. При тих же умовах визначити ймовірність того, що з n = 10000 повідомлень не більш X = 100 спотворене.

Відпрацьовуються питання:

· Оцінка обстановки в районі проведення рятувальної операції.

· Визначення кількості сил і засобів, що залучаються для проведення рятувальної операції.

· Оцінка радіоелектронної обстановки в районі виконання завдання.

· Тактико-спеціальні вимоги до рухомого вузла зв'язку.

· Розробка схем організації зв'язку на передбачувані етапи операції.

· Визначення пропускної здатність каналу зв'язку.

· Визначення пропускної спроможності каналу зв'язку з перешкодами.

· Розрахунок і оцінка достовірності зв'язку.

· Розробка схеми наказ рухомого центру зв'язку оперативної групи.

· Розробка схеми наказ рухомого центру зв'язку оперативної групи.

· Оформлення карти обстановки.

Склад представляються до захисту документів:

· Пояснювальна записка (опис, ілюстрації, розрахункові відносини).

· Схеми наказ рухомого центру зв'язку оперативної групи.

· Карта обстановки.

Дата подання курсової роботи: "10" грудня 2009

Дата захисту: "___"___________ 200_ р.

Керівник роботи: Наруш Ю.А.

Завдання прийняв до виконання: Машінін Р.С.

"22" жовтня 2009

Зміст

Список скорочень

Введення

1. Змістовне опис досліджуваного об'єкта

1.1 Оцінка обстановки в районі проведення рятувальної операції

1.2 Визначення кількості сил і засобів, що залучаються для проведення рятувальної операції

1.3 Оцінка радіоелектронної обстановки в районі виконання завдання

2. Організація зв'язку в районі надзвичайної ситуації

2.1 Тактико-спеціальні вимоги до рухомого вузлу зв'язку

2.2 Розробка схем організації зв'язку на передбачувані етапи операції

2.3 Визначення пропускної спроможності каналу зв'язку

2.4 Визначення пропускної спроможності каналу зв'язку з перешкодами

2.5 Розрахунок і оцінка достовірності зв'язку

2.6 Розробка схеми-наказу рухомого центру зв'язку оперативної групи

2.7 Розробка схеми службового зв'язку для управління підпорядкованими підрозділами

Висновок

Додаток

Список використаної літератури

Список скорочень

АСДНР - аварійно-рятувальні та інші невідкладні роботи

ГО - цивільна оборона

МВС РФ - міністерство внутрішніх справ РФ

ОВ - отруйні речовини

ПУ - пункт управління

РЕП - радіоелектронна перешкода

РЕЗ - радіоелектронний засіб

СДОР - сильнодіючі речовини

СЕС - стаціонарно-експлуатаційна служба

УС - вузол зв'язку

НС - надзвичайна ситуація

ЕМС - електромагнітна сумісність

Введення

Сили МНС Росії - пошуково-рятувальні служби та їх підрозділи, частини ДО і різні інші формування все частіше виїжджають за тривогою у райони НС і в терміновому порядку проводять аварійно-рятувальні роботи. Час в цих умовах набуває вирішального значення. Щогодини зволікання - це нові жертви, втрати, біль втрат. Обстановка змушує бути в напрузі і постійної готовності, активно реагувати на події.

При цьому слід підкреслити, що поряд з розвитком і вдосконаленням системи зв'язку виконувалась головна задача - організація сталої роботи діючої зв'язку та забезпечення управління системою МНС Росії у повсякденній діяльності та в умовах надзвичайних ситуацій.

У даній роботі буде розглянута модель надзвичайної ситуації (НС), яка потягнула за собою людські жертви; сили і засоби, що використовуються для проведення рятувальної операції, а також організація зв'язку при взаємодії формувань і підрозділів.

Цілі:

1. Оцінка обстановки в районі проведення рятувальної операції

2. Визначення кількості сил і засобів, що залучаються для проведення рятувальної операції

3. Оцінка радіоелектронної обстановки в районі виконання завдання

4. Організація зв'язку в районі НС

1 Змістовне опис досліджуваного об'єкта

1.1 Оцінка обстановки в районі проведення рятувальної операції

1 грудня 2009 в період з 6.00 до 23.00 впав літак ТУ - 134. У результаті аварії постраждало 76 людей в районі бази відпочинку оз. Віштинецьке.

Для проведення рятувальної операції групі ліквідації, що знаходиться в м. Калінінграді, знадобиться близько 160 - 180 хвилин для того, щоб дістатися до місця події. Під'їзд до місця катастрофи літака ТУ - 134 буде вільним.

Для проведення рятувальної операції будуть залучені наступні сили:

1. Формування МНС Росії, в тому числі і протипожежні;

2. Формування МВС РФ;

3. Медичні формування;

4. Формування транспортної служби;

5. Формування служби зв'язку;

Рельєф в районі бази відпочинку на оз. Віштинецьке рівнинний. Погода нестійка і швидко мінлива. Переважний напрямок вітру - південно-західне. Зазвичай вітер 3 м / с, також можливий поривчастий з силою до 10 м / с. Середні температури в грудні від -3 до -5 ° С. В основному в грудні переважають похмурі і хмарні дні. Хмарність 8,1 бала (максимальна за рік). У вигляді опадів переважають дощі та сніг. Температура води 8 ° С.

Дії аварійно-рятувальних формувань:

1. З'ясування (уточнення) отриманої інформації;

2. Вживання екстрених заходів:

- З оповіщення;

- З організації розвідки;

- Щодо захисту населення;

3. Організація проведення аварійно-рятувальних та інших невідкладних робіт (АСДНР):

- Організація управління;

- Оцінка обстановки;

- Визначення сил і засобів, що залучаються для ліквідації (локалізації НС);

- Забезпечення проведення АСДНР;

4. Ведення АСДНР;

5. Ліквідація наслідків НС.

У зоні даної НС система зв'язку повинна забезпечувати, в першу чергу, оперативне управління підрозділами, а також інформаційний обмін з можливістю доступу до баз даних. Тому центральною ланкою системи зв'язку буде мережа оперативного зв'язку регіональної ланки управління. Вона повинна охоплювати всі підрозділи гарнізону і буде будуватися на базі стаціонарних і рухомих вузлів зв'язку з урахуванням комплексного використання мереж проводового та радіозв'язку, а також станцій забезпечення космічного зв'язку. Для цього будуть використовуватися такі технічні засоби зв'язку, як 145-БМ (2 шт.), П-225М1 (1 шт.), П-236 (1 шт.), Р-440-О, (2 шт.) П- 193М (1 шт.).

До зв'язку будуть пред'являтися такі вимоги:

1. Безперервність функціонування

2. Стійкість до різних видів впливу супротивника і середовища

3. Своєчасність передачі і прийому інформації (у реальному часі)

4. Безпека переданої та прийнятої інформації

5. Надійність

Для швидкого реагування формувань і підрозділів, а також високої організації управління в суворих природних умовах і важкому доступі до зони НС необхідно правильно вибрати технічні засоби зв'язку, що відповідають пропонованим до них вимогам.

1.2 Визначення кількості сил і засобів, що залучаються для проведення рятувальної операції

Після надходження сигналу в пошуково-рятувальне формування г.Калининграде про катастрофу літака ТУ-134 в районі бази відпочинку на оз.Віштинецкое відбувається негайне реагування на виклик. Пошуково-рятувальна група прибуде на місце аварії через 160 - 180 хвилин після надходження виклику (від м. Калінінграда до бази відпочинку на оз. Віштинецьке близько 168,6 км). Прибула першою на місце аварії група ліквідації проведе комплексну розвідку.

Залучення сил і засобів до проведення аварійно-рятувальних та інших невідкладних робіт здійснюється виходячи з принципу необхідної достатності для ліквідації конкретної НС (регіональна, міжмуніципальний, муніципальна, локальна).

За даними комплексної розвідки будуть викликані медичні формування - 4 бригади швидкої медичної допомоги (АСМП 2857), військові формування (які будуть проводити розслідування причин аварії) - 2-3 співробітника МВС РФ, пожежні формування (АКТ-0, 5 / 0, 5 ( 131), АЛ-30 (4310), АШ-5), аварійно-рятувальні формування (для проведення АСДНР) - 3 бригади (санітарний автомобіль типу УАЗ-3962, аварійно-рятувальний автомобіль на базі Камаз-4310, АСМ - 41022 на базі УАЗ 3909).

За наявності відомостей про знаходження під завалами або в уцілілих приміщеннях (будинках) людей основним завданням аварійно-рятувальних формувань (служб, підрозділів) є їх пошук і порятунок. Пошук місць знаходження людей в завалах виробляється з використанням інформацією свідків, спеціально підготовлених пошукових собак, спеціальних пошукових приладів, інструментів прослуховування завалів і т.д. (Акустичні прилади пошуку постраждалих «Пеленг-1», «Пеленг-3» - 5 шт.)

Для локалізації і усунення НС використовуються такі засоби: гідравлічні аварійно-рятувальні інструменти («Спрут» - 8 шт., Кусачки КГС-80 - 4 шт.), Домкрати, лебідки (4 шт.), Ручні інструменти, аварійно-рятувальна та пожежна техніка, засоби захисту органів дихання та шкіри, технічні засоби зв'язку, медикаменти, прилади радіаційного та хімічного контролю та ін

На період проведення АСДНР в зоні надзвичайної ситуації розгортається рухливий пункт управління (145-БМ - 2 шт.), Що забезпечує стійку двосторонній зв'язок керівника ліквідації надзвичайної ситуації з керівниками аварійно-рятувальних та інших невідкладних робіт на дільницях (секторах), з вищестоящими, підлеглими і взаємодіючими органами управління.

Для забезпечення зв'язку в районі проведення рятувальної операції будемо використовувати бездротовий зв'язок, яка буде забезпечена за допомогою Р-440-О (2 шт.).

1.3 Оцінка радіоелектронної обстановки в районі виконання завдання

Дальність радіоелектронних перешкод (РЕП) залежить від багатьох факторів, в тому числі від потужності радіопередавальних пристроїв радіоелектронних засобів (РЕЗ) і засобів РЕП, характеристик їх антенних систем, чутливості прийомних пристроїв, умов розповсюдження електромагнітних хвиль, видів випромінювання і способів обробки сигналу, довжини робочої хвилі, способів помехозащіти. Крім того, на дальність РЕП впливають інтенсивність перешкод від місцевих предметів, земної (водної) поверхні і позаземних джерел, характер випромінювання і розсіювання електромагнітних хвиль цілями, які спостерігаються РЕЗ. Врахувати всі перераховані чинники надзвичайно важко. У зв'язку з цим дальність придушення РЕЗ та необхідна потужність засобів РЕП оцінюються математично за усередненими параметрами і уточнюються в процесі натурних випробувань і змішаного моделювання.

Радіоелектронні засоби можуть придушуватися засобами РЕП тільки в тому випадку, коли відношення потужності перешкоди, що потрапляє в смугу пропускання радіоприймача, до потужності сигналу перевищує деякий мінімально необхідне значення, характерне для даної ного виду перешкоди і сигналу.

Мінімально необхідне відношення потужностей маскірующей перешкоди Pп і сигналу Рс на вході подавляемого приймача в межах смуги пропускання його лінійної частини, при якому досягається необхідний ступінь придушення РЕЗ, називають коефіцієнтом придушення по потужності

На практиці іноді застосовують поняття «коефіцієнт придушення по напрузі»

Перешкода вважається ефективною, якщо відношення її потужності до потужності корисного на вході приймального пристрою більше коефіцієнта придушення. Значення залежить від виду перешкоди і сигналу, а також від характеристик приймача подавляемого РЕЗ. Чим менше, тим за інших рівних умов легше придушити РЕЗ перешкодою. Простір, в межах якого, називається зоною придушення РЕЗ, а при зоною неподавленія. Кордон цих зон проходить на рівні, коли. Зоною придушення вважають область простору, в межах якої РЕЗ пригнічена із заданою ефективністю.

Якщо відомий, то можна визначити зону придушення, в межах якої створюються ефективні перешкоди даного РЕЗ. Для цього треба встановити залежність К від параметрів і взаємного просторового положення станції перешкод і подавляемого РЕЗ.

Визначимо значення на вході радіоприймальних пристроїв при впливі перешкод на лінію радіозв'язку.

Припустимо, що радіохвилі поширюються у вільному просторі, тоді потужність корисного сигналу (без урахування втрат) на вході подавляемого радіоприймального устрою в межах його смуги пропускання можна визначити як

- Потужність корисного сигналу на вході подавляемого радіоприймального пристроїв

- Потужність передавача радіосигналу;

і коефіцієнти підсилення антени передавача радіосигналу в напрямку на радіоприймач і приймальної антени в напрямі на радіопередавач;

вплив підстильної поверхні (земної або водної);

відстань між передавачем і приймачем лінії радіозв'язку (дистанція зв'язку).

2 Організація зв'язку в районі надзвичайної ситуації

2.1 Тактико-спеціальні вимоги до рухомого вузлу зв'язку

При визначенні вимог до вузла зв'язку (УС) необхідно враховувати два положення:

1. вузли зв'язку - найважливіші елементи системи зв'язку;

2. на вузлах зв'язку пунктів управління (ПУ) виконуються завдання по забезпеченню зв'язку, тобто повинні виконуватися вимоги до зв'язку, як процесу передачі інформації (повідомлень).

З цих позицій до УС ПУ можна пред'явити наступні вимоги:

1. постійна готовність до негайної передачі (прийому) інформації (забезпечення переговорів) у визначені терміни з необхідною достовірністю і безпекою;

2. забезпечення максимальних зручностей користування засобами зв'язку та автоматизації посадовим особам ПР;

3. високі живучість, разведзащіщенность і надійність;

4. можливість широкого маневру засобами, каналами та видами зв'язку;

5. задоволення вимог електромагнітної сумісності (ЕМС) всіх РЕЗ, розгорнутих у складі УС.

Польові вузли зв'язку повинні швидко розгортатися (згортатися), в короткі терміни встановлювати зв'язок і забезпечувати безперебійне її дію, тобто володіти високою мобільністю.

Вимога постійної готовності УС до негайної передачі (прийому) інформації (забезпечення переговорів) у визначені терміни з необхідною достовірністю та безпекою охоплює кілька складових:

1. своєчасне встановлення запланованих зв'язків;

2. забезпечення своєчасного проходження повідомлень (ведення переговорів) з необхідною достовірністю і безпекою;

3. пропускну здатність УС, розраховану на передачу (прийом) заданого потоку повідомлень (переговорів).

Своєчасність встановлення запланованих зв'язків забезпечує готовність вузлів зв'язку до обміну повідомленнями в задані терміни, а, отже, і спроможність вузлів зв'язку виконувати завдання по забезпеченню зв'язку в інтересах управління силами МНС у відповідності з оперативною обстановкою.

У загальному вигляді в якості показника оцінки своєчасності встановлення запланованих зв'язків, може бути застосована ймовірність того, що на УС задану кількість зв'язків буде встановлено за час, що не перевищує необхідного (нормативного), тобто

P _СВУ = P (t _вуст <t _{додатково)} (2.1)

де

- Показник оцінки своєчасності встановлення запланованих зв'язків;

- Час встановлення зв'язку;

- Нормативний час встановлення зв'язку.

Імовірність встановлення зв'язків за нормативний час повинна бути для напрямків зв'язку 1-ої категорії важливості не нижче 0,99; 2-ої категорії - не нижче 0,95; 3-ї категорії - не нижче 0,9.

Кількісні значення вимог щодо своєчасності встановлення окремих зв'язків визначаються одиночними нормативами виконання завдань зі спеціальної підготовки.

Своєчасне встановлення запланованих зв'язків досягається:

1. вдосконаленням виучки особового складу вузлових підрозділів;

2. систематичними тренуваннями з приведення вузлів зв'язку в різні ступені готовності;

3. удосконаленням способів розподілу та скороченням часу прийому (набору) каналів і встановлення зв'язків;

4. завчасною підготовкою на найважливіших інформаційних напрямках декількох видів зв'язків, а також резерву засобів зв'язку і каналів;

5. застосуванням дистанційно керованих кросів на оперативних УС і УС ПР;

6. чіткою організацією управління вузлами зв'язку і оперативно-технічної служби на них.

Своєчасність проходження всіх видів повідомлень характеризує здатність УС забезпечити передачу заданих потоків інформації з управління силами МНС у встановлені терміни з необхідною достовірністю і безпекою. Кількісно ця вимога прийнято оцінювати ймовірністю своєчасної передачі повідомлень, під якою розуміють імовірність того, що час проходження документальних повідомлень і забезпечення переговорів не перевищує нормативного терміну, тобто

P = P (t _{ПДС і оп} <t _{додатково).} (2.2)

де

Р - своєчасність проходження всіх видів повідомлень;

- Час проходження документальних повідомлень і забезпечення переговорів;

- Нормативний час встановлення зв'язку.

Вимоги щодо ймовірності своєчасної передачі потоків інформації становлять для повідомлень першого пріоритету - 0,95; другого - 0,9; третього - 0,85.

Присвоєння категорії терміновості телеграмі і пароля телеграфному переговорів здійснюється в залежності від важливості і терміновості повідомлення, що підлягає передачі по засобах зв'язку.

З метою забезпечення своєчасної передачі (прийому) найбільш важливих телеграфних повідомлень встановлено категорії терміновості: "Моноліт", "Повітря", "Ракета", "Літак" і "Звичайна". При веденні телефонних переговорів встановлені: сигнал "Моноліт", паролі "Повітря", "Літак", "Зв'язок-аварія", а також категорії "Поза всякою чергою", "В першу чергу", "У другу чергу".

Забезпечення своєчасності проходження повідомлень на вузлах зв'язку досягається:

1. постійною готовністю зв'язків до передачі (прийому) повідомлень;

2. збільшенням кількості каналів і зв'язків, підвищенням їх швидкості та ефективності використання;

3. скороченням часу обробки повідомлень в експедиції, в телеграфних апаратних;

4. впровадженням абонентського телеграфу на сайті, використанням факсимільного зв'язку та передачі даних;

5. підвищенням оперативності розподілу потоків документальних повідомлень і організацією ефективного контролю за проходженням інформації;

6. впровадженням апаратури швидкодії, пристроїв накопичення та розподілу інформації;

7. скороченням обсягів повідомлень (документів) шляхом їх формалізації; застосуванням апаратури підвищення достовірності;

8. виконанням спеціальних вимог при розгортанні (обладнанні) вузлів зв'язку;

9. чіткою організацією оперативно-технічної служби та організацією бойового чергування.

Пропускна здатність УС характеризується його можливістю здійснювати обмін заданою кількістю повідомлень за одиницю часу.

Одним з чинників, значною мірою визначають пропускну здатність, а, отже, і постійну готовність вузла зв'язку до негайної передачі (прийому) інформації (забезпечення переговорів) у визначені терміни з необхідною достовірністю і безпекою - стійкість функціонування напрямків зв'язку.

2.2 Розробка схем організації зв'язку на передбачувані етапи операції

Перший етап проводиться протягом кількох годин після настання НС. У цей час передбачається організація дуже невеликого числа зв'язків між оперативною групою, спрямованої МНС, і постійною комісією (центром зв'язку МНС), а також між оперативною групою МНС та аварійно-рятувальними загонами. В організації зв'язку на першому етапі беруть участь тільки підрозділи МНС та цивільного захисту. Схема організації зв'язку першого етапу представлена ​​на ріс.П.2.1.

На другому етапі схема організації зв'язку передбачає надання послуг не тільки аварійно-рятувальним бригадам, але також адміністрації району, де відбулося НС, і невеликій кількості населення. Зв'язок організується вже з використанням рухливих, мобільних, апаратних вузлів зв'язку, які розташовуються в місцях концентрації абонентів (районах) і з'єднуються з комплексами, які перебувають у верхній ланці мережі (обласний центр), через рухливі супутникові системи зв'язку. Підключення мережі зв'язку, організованої в зоні НС, до найближчого вузла стаціонарної мережі називається взаємозв'язаної мережею зв'язку (ВСР) або єдиною мережею експлуатації (ЕСЕ) може здійснюватися як організацією тимчасової кабельної лінії, так і з використанням супутникових та радіорелейних систем передачі. Варіант схеми організації зв'язку в зоні НС для 2 етапу наведено на ріс.П.2.2.

Організація зв'язку на третьому етапі характеризується нарощуванням технічних засобів, збільшенням їх пропускної спроможності з метою збільшення обсягу наданих послуг зв'язку, головним чином, в інтересах населення. Варіант схеми організації зв'язку в зоні НС для 3 етапу наведено на ріс.П.2.3.

2.3 Визначення пропускної спроможності каналу зв'язку

Своєчасність зв'язку в кожному напрямку залежить від пропускної спроможності каналів, кваліфікації операторів, відпрацьованості підрозділів, правил станційне-експлуатаційної служби (СЕС). Вплив на неї робить структура системи зв'язку (наявність прямих каналів зв'язку та пунктів переприйому, кількість радіостанцій у радіомережі та ін) і використання зв'язку (обсяг повідомлень, що подаються на засоби зв'язку, правильність адресування і т. д.), а в сучасних системах - ступінь автоматизації процесів передачі інформації і роботи постів зв'язку.

Риси випадковості, властиві процесам передачі інформації, доцільно розглядати імовірнісними методами. Основна задача теорії своєчасної передачі інформації ставиться таким чином: є джерело інформації, безперервно виробляє інформацію, і канал зв'язку, за яким ця інформація передається іншому кореспонденту. Яка повинна бути пропускна здатність каналу зв'язку для того, щоб канал «справлявся» зі своїм завданням, тобто передавав всю інформацію, що надходить без затримок і спотворень?

Розглянемо деяку систему зв'язку X, яка може приймати кінцеве безліч станів: x _1, x _2, ..., x _n з імовірностями p _1, p _2, ..., p _n, де p _i = P (X ~ x _i ) - Імовірність того, що система X прийме стан x _i , (Вираз X ~ x _i позначає подія: система перебуває в стані x _i ). Очевидно, .

Запишемо ці дані у вигляді таблиці, де у верхньому рядку перераховані можливі стани системи, а в нижній - відповідні ймовірності:

Ця таблиця з написання схожа з рядом розподілу перериваної випадкової величини X з можливими значеннями x1, x2, ..., xn мають ймовірності p1, p2, ..., pn. І справді, між системою X з кінцевим безліччю станів і перервний випадковою величиною багато спільного; для того щоб звести першу до другої, досить приписати кожному стану якесь числове значення (скажімо, номер стану). Для опису ступеня невизначеності системи абсолютно неважливо, які саме значення x1, x2, ..., xn записані у верхньому рядку таблиці; важливі тільки кількість цих значень і їх вірогідність.

Завдання: визначити пропускну здатність каналу зв'язку, здатного передавати К = 110 символів 0 або 1 в одиницю часу, причому кожен з символів спотворюється (замінюється протилежним) з імовірністю μ = 0,03.

Дано: К = 110; μ = 0,03.

Визначити: З

Рішення:

За табл. Д.2.1:

η (μ) = η (0,03) = 0,1518

η (1-μ) = η (1-0,03) = η (0,97) = 0,0426

1. η (μ) + η (1-μ) = 0,1518 + 0,0426 = 0,1944

На один символ втрачається інформація 0,1944 двійкових одиниць.

3. Пропускна здатність каналу дорівнює

З = 110 (1-0,1944) ≈ 88,6 двійкових одиниць на одиницю часу

Для збільшення пропускної здатності каналу без перешкод використовують такі способи:

1. Використання для кодування інформації більше двох станів (одночасна зміна комбінації фази і амплітуди в одному такті);

2. Застосування логічного кодування з використанням стисненням (архівуванням) інформаційного блоку;

3. Використання дискретних систем зв'язку з урахуванням того, що частина з них не буде служити для синхронізації або для виявлення та виправлення помилок;

4. Збільшення до значних величин кількість станів інформаційного сигналу (формула Найквіста).

2.4 Визначення пропускної спроможності каналу зв'язку з перешкодами

Насправді процес передачі інформації неминуче супроводжується помилками (спотвореннями). Канал передачі, в якому можливі спотворення, називається каналом з перешкодами (або шумами). В окремому випадку помилки виникають в процесі самого кодування, і тоді кодує пристрій може розглядатися як канал з перешкодами.

Наявність перешкод призводить до втрати інформації. Щоб в умовах наявності перешкод отримати на приймачі потрібний обсяг інформації, необхідно приймати спеціальні заходи. Однією з таких заходів є запровадження так званої «надмірності» в передані повідомлення; при цьому джерело інформації видає свідомо більше символів, ніж це було б потрібно при відсутності перешкод. Одна з форм введення надмірності - просте повторення повідомлення. Таким прийомом користуються, наприклад, при поганій чутності по телефону, повторюючи кожне повідомлення двічі. Інший загальновідомий спосіб підвищення надійності передачі полягає у передачі слова «по буквах» - коли замість кожної літери передається добре знайоме слово (ім'я), що починається з цієї букви.

Зауважимо, що всі живі мови природно володіють деякою надмірністю. Ця надмірність часто допомагає відновити правильний текст «за змістом» повідомлення. Ось чому зустрічаються взагалі нерідко спотворення окремих букв телеграм досить рідко призводять до дійсної втрати інформації: зазвичай вдається виправити спотворене слово, користуючись одними тільки властивостями мови. Цього не було б при відсутності надмірності. Мірою надмірності мови є величина

(2.4)

де

- Середня фактична ентропія, яка припадає на один передається символ (букву), розрахована для досить довгих уривків тексту, з урахуванням залежності між символами;

n - число вживаних символів (букв);

- Максимально можлива в даних умовах ентропія на один передається символ, яка була б, якби всі символи були різновірогідні і незалежні.

Розрахунки, проведені на матеріалі найбільш поширених європейських мов, показують, що їх надмірність досягає 50% і більше (тобто, грубо кажучи, 50% переданих символів є зайвими і могли б не передавати, якщо б не небезпека спотворень).

Однак для безпомилкової передачі відомостей природна надмірність мови може виявитися як надмірною, так і недостатньою: все залежить від того, яка велика небезпека спотворень («рівень перешкод») в каналі зв'язку.

За допомогою методів теорії інформації можна для кожного рівня перешкод знайти потрібну ступінь надмірності джерела інформації. Ті ж методи допомагають розробляти спеціальні перешкодостійкі коди (зокрема, так звані «Самокорегуюча» коди). Для вирішення цих завдань необхідно вміти враховувати втрату інформації в каналі, пов'язану з наявністю перешкод.

Розглянемо складну систему, що складається з джерела інформації , Каналу зв'язку і приймача Y (рис. 2.5).

Рис. 2.5 Напрямок передачі інформації в умовах перешкод

Джерело інформації являє собою фізичну систему , Яка має можливих станів x _1, x _2, ..., x _n з імовірностями p _1, p _2, ..., p _n.

Будемо розглядати ці стани як елементарні символи, які може передавати джерело через канал до приймача Y. Кількість інформації на один символ, яке дає джерело, дорівнюватиме ентропії на один символ:

.

Якщо б передача повідомлень не супроводжувалася помилками, то кількість інформації, що міститься в системі Y щодо , Було б дорівнює самій ентропії системи При наявності помилок воно буде менше:

Умовну ентропію розглядають як втрату інформації на один елементарний символ, пов'язану з наявністю перешкод.

Визначивши втрату інформації в каналі, що припадає на один елементарний символ, переданий джерелом інформації, можна визначити пропускну здатність каналу з перешкодами, тобто максимальну кількість інформації, яку здатний передати канал в одиницю часу.

Припустимо, що канал може передавати в одиницю часу k елементарних символів. так як максимальну кількість інформації, яка може містити один символ, так само , А максимальна кількість інформації, яку можуть містити символів, так само , І воно досягається, коли символи з'являються незалежно один від одного.

Розглянемо канал з перешкодами. Його пропускна здатність визначиться

(2.5)

де

k - кількість переданих символів;

max - Максимальна інформація на один символ, яку може передати канал при наявності перешкод.

Максимальна інформація залежить від того, як і з якими ймовірностями спотворюються символи; чи відбувається їх переплутування, або ж просте випадання деяких символів; чи відбуваються спотворення символів незалежно один від одного і т.д.

Однак для найпростіших випадків пропускну здатність канал a вдається порівняно легко розрахувати.

Розглянемо, наприклад, таке завдання. Канал зв'язку передає від джерела інформації до приймача елементарні символи 0 і 1 у кількості k символів в одиницю часу. У процесі передачі кожен символ незалежно від інших з ймовірністю може бути спотворений (тобто замінений протилежним). Потрібно знайти пропускну здатність каналу.

Визначимо спочатку максимальну інформацію на один символ, яку може передавати канал. Нехай джерело виробляє символи і з імовірностями і. Тоді ентропія джерела буде

Визначимо інформацію на один елементарний символ:

Щоб знайти повну умовну ентропію знайдемо спочатку приватні умовні ентропії: (Ентропію системи за умови, що система прийняла стан ) І (Ентропію системи за умови, що система прийняла стан . Обчислимо ; Для цього припустимо, що переданий елементарний символ . Знайдемо умовні ймовірності того, що при цьому система знаходиться в стані і в стані . Перша з них дорівнює ймовірності того, що сигнал не переплутаний:

друга - ймовірності того, що сигнал переплутаний:

Умовна ентропія буде:

Знайдемо тепер умовну ентропію системи Y за умови, що X ~ x ₂ (переданий сигнал одиниця):

.

звідки

Повна умовна ентропія ) Вийде, якщо усереднити умовні ентропії і з урахуванням ймовірностей і _{значень..} Так як приватні умовні ентропії рівні, то

Прийшли до наступного висновку: умовна ентропія ) Зовсім не залежить від того, з якими ймовірностями зустрічаються символи ; в переданому повідомленні, а залежить тільки від ймовірності помилки

Обчислимо повну інформацію, передану одним символом:

-

де - Імовірність того, що на виході з'явиться символ Очевидно, при заданих властивостях каналу інформація на один символ досягає максимуму, коли r) максимально. Відомо, що така функція досягає максимуму при , тобто коли на приймачі обидва сигналу рівноймовірні. Легко переконатися, що це досягається, коли джерело передає обидва символи з однаковою ймовірністю. При тому ж значенні досягає максимуму та інформація на один символ. Максимальне значення дорівнює

Отже, в нашому випадку

,

і пропускна здатність каналу зв'язку буде дорівнює

(2.6)

Зауважимо, що є не що інше, як ентропія системи, що має два можливих стани з імовірностями μ і. Вона характеризує втрату інформації на один символ, пов'язану з наявністю перешкод у каналі.

2-а теорема Шеннона.

Нехай є джерело інформації Х, ентропія якого в одиницю часу дорівнює (Х), і канал з пропускною здатністю Х. Тоді якщо (Х)> С, то при будь-якому кодуванні передача повідомлень без затримок і спотворень неможлива. Якщо ж (Х) <З, то завжди можна досить довге повідомлення закодувати так, щоб воно було передано без спотворень і затримок з імовірністю, як завгодно близькою до одиниці.

Завдання: з'ясувати, чи достатня пропускна здатність каналів для передачі інформації, що поставляються джерелом, якщо є джерело інформації з ентропією (Х) = 110 дв.ед. і кількість каналів зв'язку n = 2, кожен з них може передавати в одиницю часу До = 80 двійкових знаків (0 або 1); кожен двійковий знак замінюється протилежним з імовірністю μ = 0,2.

Дано: (Х) = 110 дв.ед.; n = 2; К = 80; μ = 0,2.

Визначити: З

Порівняти: С і (Х)

Рішення:

1. За табл. Д.2.1:

η (μ) = η (0,2) = 0,4644

η (1-μ) = η (1-0,2) = η (0,8) = 0,2575

2. η (μ) + η (1-μ) = 0,4644 + 0,2575 = 0,722

На один символ втрачається інформація 0,722 двійкових одиниць.

3. Максимальна кількість інформації, що передається по одному каналу в одиницю часу

С = 80 (1-0,722) ≈ 22,25 двійкових одиниць на одиницю часу

4. Максимальна кількість інформації, яке може бути передано по двох каналах одиницю часу

(Дв.ед.)

5. З <(Х), тому що 44,5 <110, отже, передача інформації без затримок неможлива.

Для передачі інформації без затримок необхідно:

1. Використовувати спосіб кодування-декодування;

2. Застосовувати компандирование сигналу;

3. Збільшити потужність передавача;

4. Застосовувати дорогі лінії зв'язку з ефективним екрануванням і малошумящей апаратурою для зниження рівня перешкод;

5. Застосовувати передавачі і проміжну апаратуру з низьким рівнем шуму;

6. Використовувати для кодування більше двох станів;

7. Застосовувати дискретні системи зв'язку з застосуванням всіх посилок для передачі інформації.

2.5 Розрахунок і оцінка достовірності зв'язку

Локальна гранична теорема.

Якщо ймовірність здійснення події А в n незалежних дослідах постійна і дорівнює , То ймовірність того, що в цих дослідах подія А відбувається рівно до раз, задовольняє співвідношенню

(2.7)

де.

Біномінальної розподілена випадкова величина асимптотично розподілена нормально з параметрами і .

Інтегральна гранична теорема.

Нехай - Біномінальної розподілена випадкова величина з параметрами і . (Отже, X можна інтерпретувати як число проваджень події в незалежних випробуваннях з в окремому випробуванні.) Тоді рівномірно відносно і виконується співвідношення:

(2.81)

Завдання: задана ймовірність передачі повідомлення без спотворення р = 0,009. Визначити ймовірність того, що серед переданих n = 10000 повідомлень k = 48 опиниться без спотворень? При тих же умовах визначити ймовірність того, що з n = 10000 повідомлень не більш Х = 100 спотворене.

Дано: р = 0,009; n = 10000; k = 48.

Визначити: Р (n, k)

Рішення:

2. За табл.П.2.2 знаходимо φ (4,45) = 0,000019992

3. Імовірність того, що саме 48 з 10000 повідомлень будуть передані без спотворень, дуже мала.

Завдання: при тих же умовах визначити ймовірність того, що з n = 10000 повідомлень не більш Х = 100 спотворене.

Дано: р = 0,009; n = 10000; k = 48; Х = 100.

Визначити: Р (Х ≤ 100)

Рішення:

1. За табл.П.2.3 знаходимо

2. Імовірність того, що не більше 100 з 10000 повідомлень будуть спотворені нижче середньої.

Таким чином, з двох розглянутих вище завдань, можна зробити висновок, що найімовірніше буде спотворене меншу кількість повідомлень з 10000 переданих, тобто достовірність зв'язку досить висока.

Для підвищення рівня достовірності зв'язку застосовуються такі способи:

1. Застосування коригувальних кодів з автоматичним виявленням і виправленням помилок (код Хеммінга);

2. Постачання основного каналу додатковим допоміжним каналом невеликої пропускної спроможності - зворотним каналом;

3. Включення до складу апаратури передачі даних пристроїв захисту від помилок;

4. Використання таких кінцевих пристроїв, як ЕОМ, мультиплексори передачі даних і програмовані абонентські пункти;

5. Дублювання переданої інформації за кількома трактах передачі з незалежними завмираннями рівня сигналу;

6. Використання перешкодозахисних каналів зв'язку.

Висновок

У цій роботі ставилася мета розробки моделі організації зв'язку на Балтійської Косі м. Високий з оперативною групою в п.Заостровье м.Гвардейскій і групою ліквідації на оз.Віштинецкое для здійснення аварійно-рятувальних робіт. Мета досягнута в ході дослідження. Для організації зв'язку була обрана бездротовий зв'язок - супутникова, що має такі переваги:

1. велику зону покриття Землі;

2. множинний доступ;

3. можливість швидкої організації супутникових каналів зв'язку;

4. незалежність від наземної інфраструктури.

Але супутниковий зв'язок також має недоліки:

1. слабка перешкодозахищеність;

2. затримка розповсюдження сигналу;

3. вимагає використання більших антен, малошумящей апаратури і складних завадостійких кодів;

4. і. як наслідок, великі економічні витрати.

Способи усунення недоліків розглянуті в ході курсової роботи.

Можна зробити висновок, що дротова, оптоелектронна та радіорелейний зв'язку є більш перешкодозахищеними та їх використання було б більш бажаним при організації зв'язку, але в умовах надзвичайної ситуації кожна хвилина на рахунку. Балтійська Коса в районі м. Високий не забезпечена каналами зв'язку наскільки це потрібно, тому перевага була віддана космічного зв'язку. Також для встановлення зв'язку між Балтійської Косий і оз.Віштенецкое буде потрібна велика кількість і економічних, і соціальних витрат - отже, використовуємо зв'язок за допомогою супутника. Балтійська Коса має малу щільність населення, тому робити які-небудь дії для вдосконалення в цьому місці зв'язку не видається об'єктивним.

Список використаної літератури

1. Ю. А. Наруш Методичні вказівки по виконанню курсової роботи «Обгрунтування організації зв'язку в районі надзвичайної ситуації», Калінінград, 2009

2. http://www.ronl.ru/obshaya_psihologiya/11225.htm

3. http://www.pravo.by/pdf/2005-129/2005-129 (087-113). pdf

4. http://vkmtuci.edu.mhost.ru/students/konsp12.htm