что такое средства связи с подвижными объектами
Обеспечение связью подвижных объектов и инструменты повышения ее надёжности
Очень бы хотелось в данной статье дать много полезной справочной информации по сему вопросу, включая обзоры научно-практических исследований.
Итак, предположим, что отправляем в путь военную автоколонну. Согласно регламенту, одним из неотъемлемых атрибутов данного комплекса мероприятий является необходимость оснащения всех автомобилей колонны средствами высокочастотной связи в рамках одной локальной сети.
«ОПК», входящая в «Ростех», представила первую цифровую радиостанцию МО1 6го поколения ещё в 2016 году (Software Defined Radio — SDR), обладающую свойствами когнитивности. Для лучшего понимания перечислим основные.
Свойство когнитивности (или способность к познанию и самообучению) подразумевает способность радиосистемы решать следующие задачи:
Для лучшего понимания: вес станции примерно 3,8 кг, кроме того передача данных между двумя станциями не требует ретрансляторов и исключает наличие «мертвых зон» линиях связи длиной до 600 км. При этом она способна вести стабильную передачу данных на расстоянии 6300 км.
Серийное производство радиостанции МО1 началась еще в 2017 году и сегодня такие (эти и подобные) станции составляют около 70% оснащения силовых структур.
Также 2017 год ознаменован принятием на вооружение портативной радиостанции «Р-187П1 АЗАРТ», также являющейся станцией 6го поколения и позволяющей использование различных протоколов и программного обеспечения, поддающегося обучению и расширяющему функционал.
Из ярких особенностей радиостанции можно отметить смену частот каждые 45 микросекунд.
Протоколы передачи данных в радиостанциях когнитивного типа, как и упоминалось выше в свойствах, удивляют своей способностью адаптироваться к обстоятельствам в режиме реального времени.
OS-MAC (Opportunistic Spectrum MAC – протокол с приспособлением) к РЧС, который разделяет вторичных пользователей SU на несколько групп. Радиоканал или радиоканалы, используемые группой SU, могут динамически меняться в зависимости от состояния РЧС и состояния доступности каналов всей когнитивной системы. Протокол OS-MAC предлагает некооперативный режим взаимодействия между SU и PU, т.е., по сути, почти полное отсутствие такого взаимодействия. При такой модели сначала производится зондирование РЧС, с целью определения возможного поведения и режима работы PU. Далее выделяется канальный ресурс для SU, который в определенной мере учитывает требования этой группы пользователей. Как только каналы выделены, SU начинает их использовать. Главным недостатком данного подхода является то, что только первоначально выделенный канальный ресурс, соответствует требованиям SU. Далее выделение канального ресурса, соответствует типовому шаблону, заданному при начальном распределении РЧС. Такие шаблоны формируются из геолокационной базы данных для определения местоположения PU и SU, шаблоны не перестраиваются в реальном времени.
В кросс-уровневом MAC-протоколе доступа CO-MAC (Сross-Layer Based Opportunistic MAC – кросс-уровневый MAC-протокол) предлагается два метода зондирования РЧС: метод случайного зондирования и зондирование на основе опроса соседних узлов. Протокол кросс-уровневого взаимодействия использует технологию условного «склеивания» и «разделения» путем мультиплексирования для передачи данных по нескольким каналам. В данной работе предлагается поиск оптимального сочетания пропускной способности и задержки в канале, что позволяет контролировать предоставляемое качество сервиса QoS (Quality of service – качество сервиса) на базе когнитивного радио. Тем не менее, в методе CO-MAC основное внимание уделено обмену между парой SU. Также недостатком является отсутствие обоснования похода по кри- терию «стоимость – эффективность».
В протоколе многократного доступа с зондированием несущей CSMA-MAC (Carrier Sense Multiple Access MAC – протокол многократного доступа с зондированием несущей), каждый узел SU поддерживает список предпочтительных каналов для каждого из соседних узлов SU на основе истории взаимодействия с этими узлами. Это позволяет выбирать собственный рабочий канал, не конфликтуя, в смысле предыстории, с соседними узлами. Однако хранить весь список доступных каналов на устройствах SU малоэффективно, поэтому предлагается использовать специальный алгоритм для создания списков соседей и обмена актуальной информацией между ними. Недостаток заключается в том, что данный протокол требует существенного времени на обмен и подходит для небольшой группы РЭС SU.
В 2019 году ведущим инженером анализа и обработки качественных показателей мобильной сети ООО «Хуавей Технолоджес Сервисез» Зуевым А.В. был предложен новый вид протокола передачи данных, основанный на аукционной модели с помощью имитационно-статистического моделирования.
Вернемся к колонне
В случае оснащения каждого объекта радиостанцией 6го поколения, образуется локальная радиосеть, которая призвана обеспечивать высококачественную связь даже в условиях сильно пересечённой местности без использования систем ретрансляции.
Однако, даже при таком оснащений, все равно есть ряд ключевых характеристик, которые учитываются при разработке плана комплекса такого мероприятия, как прохождение автоколонны (военной либо гражданской, с сопровождением либо без ):
На основании проведённых исследований для реализации высокоскоростной конфиденциальной связи в колоннах автомашин применима ретрансляция в «пассивных» и «активных» системах, с использованием квадрокоптеров, с совершенной стабилизацией.
При «активном» варианте ретрансляции предусмотрено размещение 1 передатчика и 1 приемника системы АОЛС и суммарный вес аппаратуры составляет около 20кг. Соотвественно использование при таком варианте легкого дрона невозможно.
В «пассивном» варианте с зеркальными отражателями вес полезной нагрузки существенно снижается и могут использоваться коптеры «легкого» типа. Что также снижает и затраты на обеспечение комплекса мероприятий.К вопросу об эффективности: при использовании зеркал с металлическим напылением, коэффициент отражения может быть выше 97%, а при использовании многослойных диэлектрических зеркал, коэффициент отражения может превышать 99%.
Одним из Необходимых условий для обеспечения совершенной связи с использованием коптера является использование дрона с 6тиосевой системой гироскопа.
6-осевая система имеет датчики тангажа, крена и рыскания, а также акселерометр, позволяющий вычислить необходимое ускорение в различных направлениях. Другими словами, дрон сможет компенсировать порывы сильного ветра и практически мгновенно принимать устойчивое положение. Кроме того, 6-осевой гироскоп самостоятельно выявляет некорректное положение коптера в воздухе и сигнализирует, когда коптер падает. Благодаря этому пилот может выровнять стики, увеличить скорость движения и остановить падение. Подобная опция спасла множество дорогостоящих устройств от повреждений.
Итак, попадая в условия сильно пересечённой местности условие «прямой видимости» между начальными и конечными объектами колонны, как правило, не выполняется. Для реализации высокоскоростной связи, на помощь приходит ретрансляция с использованием квадрокоптера. Проведенные экспериментальные исследования, показали, что наименьшие флуктуации угла наклона лазерного излучения, с отражателем зеркального типа, могут быть реализованы на «легком» квадрокоптере DJI Mavic Pro Platinum. Нужно отметить, что на трассах протяженностью
60 — 80 м, диаметр лазерного излучения в системах АОЛС, в плоскости приемника, как правило, не превышает 30 — 40 см. Несмотря на относительно малую расходимость лазерного излучения, высокоскоростная связь в колонне, может быть реализована за счет установки приёмников излучения, например, на крышу кабины каждого автомобиля. При этом, расстояние между автомашинами в схеме: передатчик – приемник, можно определить несколькими способами. 1) Использование видеокамеры на самом квадрокоптере. На крыше каждого авто наносят его порядковый номер в колонне. В колоннах обычных авто, как правило, жестко поддерживают дистанцию между машинами, например, 10 — 12 м, не говоря о военных колоннах. Длина каждого авто в колонне, так же известна с точностью до единиц см. Тогда расстояние между, например, авто No1 и авто No28, с использованием информации от камеры коптера, и зная его высоту над колонной, находится из простых геометрических формул.
2) Для повышения надежности связи могут быть использованы, недавно разработанные, современные системы позиционирования с использованием видеокамеры и габаритных огней автомашины.
Габаритные огни автомашины, расстояние до которой измеряется, обозначены (L1, L2 ) — на расстоянии DOO` и (L1, L2) — на расстоянии DON, соответственно, от центра камеры на тестовой автомашине. Расстояние DON вычисляется из геометрических соотношений. При этом, разница в длинах между задними габаритными огнями автомашины — экрана — DL`, DL, на соответствующих расстояниях, определяется в пикселях видеокамеры с высокой точностью.
Вариант схемы обработки изображений видеокамеры, используемой в измерительной системе:
[Видеокадр]—[Преобразование оттенков серого] — [Контрастное усиление]—-(а).-—[Бинаризация]—[Выходная длина D l]—-(b)-—[Центральные точки L1 и Извлечение L2]—[Извлечение контура]—[Обработка морфологии]
Средства связи с подвижными объектами. Классификация систем связи с подвижными объектами. Радиальный способ формирования зоны обслуживания
Страницы работы
Содержание работы
Предмет: Средства связи с подвижными объектами.
Классификация систем связи с подвижными объектами.
Система связи с подвижными объектами – это система, позволяющая предоставлять связь
1) подвижным абонентам между собой;
2) абонентам телефонной сети общего пользования;
3) абонентам телефонной сети и подвижным абонентам между собой;
4) абонентам радиотрансляционной сети.
Радиальный способ формирования зоны обслуживания – это способ
1) когда все абоненты имеют свободный доступ ко всем частотам системы;
2) когда все абоненты имеют свободный доступ к каналам, но на ограниченной территории;
3) когда должно быть ограничено число абонентов;
4) когда связь абонентам предоставляется через диспетчера.
Отличительной особенностью радиотелефонной сети общего пользования является
1) наличие у ПА устройства для автоматического набора номера и приемопередатчика;
2) однонаправленное действие;
3) отсутствие необходимости выхода на АТС;
4) обязательное наличие диспетчера.
Симплексная радиосеть – это сеть
1) когда частоты передачи и приема совпадают;
2) когда передача и прием ведутся на разных частотах;
3) когда передача и прием ведутся одновременно в обоих направлениях.
Дуплексная радиосеть – это сеть
1) когда передача и прием ведутся только в одном направлении;
2) когда передача и прием ведутся одновременно и в обоих направлениях;
3) когда можно использовать только одну частоту на передачу и прием;
4) когда не должно быть перерывов в сеансе связи.
Ретранслятор – это устройство для
1) приема сигнала на одной частоте, демодуляции его и передачи на другой частоте;
2) только для приема и передачи сигнала на одной и той же частоте;
3) только для усиления сигнала;
4) только для снижения уровня помех.
Фиксированный доступ к абонентам радиоканалов – это доступ
1) когда группа абонентов закреплена за определенными каналами;
2) когда абоненты могут занимать любой из радиоканалов;
3) когда количество сеансов связи неограниченно;
4) когда продолжительность сеанса связи не ограничивается.
Автоматический роуминг – это
1) когда подвижному абоненту необходимо зарегистрироваться у местного оператора;
2) когда абоненту предоставляется возможность выйти на связь «в любое время» и в любом месте;
3) простой обмен одного средства связи на другое;
4) когда абоненту необходимо предварительно сообщить оператору о дате и времени выезда.
Понятие ручного роуминга – это
1) когда абоненту необходимо предварительно сообщить оператору о дате и времени выезда;
2) заменить радиотелефон в другой системе;
3) произвести предварительно оплату за услуги связи в новой системе.
Какими факторами определяется многостанционный доступ в системе мобильной связи
1) способами разделения каналов;
2) количеством сеансов связи;
3) продолжительностью сеанса связи;
4) количеством абонентов.
Системы персонального радиовызова.
Зона обслуживания пейджинговой системы определяется
1) скоростью передвижения абонентов;
2) влиянием внешней среды;
3) мощностью передатчика;
4) задолжностью абонента.
Пейджинговая связь обеспечивает передачу
1) только коротких сообщений и в одну сторону;
2) только коротких сообщений и в обе стороны;
3) только речевых сообщений;
4) только при отсутствии задолженности у абонента.
Отличие пейджинговой системы связи от «классической» системы радиовызова
1) ограниченное число абонентов;
2) неограниченное число абонентов;
3) осуществлять только дуплексную радиосвязь;
4) осуществлять только симплексную радиосвязь.
Способы формирования рабочей зоны в пейджинговой системе связи
Отличие ведомственных сетей персонального радиовызова от городских в том, что
1) используется один передатчик;
2) используется ненаправленная антенна;
3) используется для большого количества абонентов;
4) используется несколько операторских мест.
Сотовый принцип организации системы персонального радиовызова применяется
1) для увеличения перечня предоставленных услуг;
2) для увеличения размера рабочей зоны;
3) для организации роуминга;
4) для построения территориальных систем.
Назначение интерфейса доступа – это
1) система сбора и обработки поступающей информации;
2) рабочие места операторов;
3) место установки антенны;
4) место, где находится обслуживающий персонал.
Базовая служба отправки сообщений в системе персонального радиовызова – это
1) служба для управления передатчиком и непосредственной отправки сообщений;
2) служба для подготовки сообщений к отправке;
3) служба компьютерной рассылки данных;
4) вынесенные рабочие места операторов.
Набор услуг, предоставляемых абонентам системой персонального радиовызова включает
ПОДВИЖНАЯ РАДИОСВЯЗЬ – ЧАСТЬ 1
Я. Т. НЕЧАЕВ, /С. Я. ПЕТРОВ, В. Л. СЛАВИН, Ю. А. АЛЬТЕР, Я. Я. ДЕЖУРНЫЙ
Подвижная радиосвязь или связь с подвижными объектами — бурно развивающийся вид техники, особое внимание к которому было привлечено в последние десятилетия. Это понятие охватывает как прямую радиосвязь между двумя или более движущимися объектами, так и связь стационарных абонентов с абонентами, передвигающимися в транспортных средствах (автомобилях, самолетах, поездах, кораблях). Практически нет такой отрасли народного хозяйства, где бы не требовалось использования подвижной радиосвязи. Роль и значение ее непрерывно возрастают, причем этот рост происходит быстрее, чем других видов радиосвязи, так как стремительно увеличивается число наземных, воздушных, плавающих подвижных объектов, для которых радио является единственно возможным средством связи.
Успехи в развитии радиоэлектроники, конструирования и технологии производства позволили создать аппаратуру, которую по своим габаритам, энергопотреблению, надежности и устойчивости к климатическим и механическим воздействиям стало возможным устанавливать в различные подвижные объекты, не только не ухудшая их эксплуатационные и технические характеристики, а, наоборот, способствуя более рациональному и экономичному их использованию. Во всех промышленно развитых странах наблюдается интенсивный рост парка подвижных радиосредств, что в свою очередь способствует развитию и совершенствованию различных систем радиосвязи, применению передовой технологии, созданию новой элементной базы, улучшению эксплуатационных свойств аппаратуры.
Годовой экономический эффект от использования одной подвижной радиостанции составляет в среднем 1000 руб., т. е. каждые 100 тыс. радиостанций, используемых в народном хозяйстве СССР, дают ежегодный экономический эффект около 100 млн. руб.
Эффективность комплекса аппаратуры подвижной радиосвязи в метровом диапазоне при эксплуатации в народном хозяйстве характеризуется, например, тем, что позволяет:
увеличить производительность машинно-тракторного парка в сельском хозяйстве на 15…25%;
сократить число машин для перевозки грузов на 25…30% и за счет этого получить ежегодную экономию бензина в 250 000 т при использовании 100 тыс. радиостанций.
Общий годовой экономический эффект от применения аппаратуры подвижной радиосвязи в народном хозяйстве СССР составил в 1981 г. 0,7 млрд. руб., а в 1985 г. составит 1,2 млрд. руб. При этом необходимо учитывать и такие социальные факторы, как ускорение оказания помощи пострадавшим, своевременная информация о прибытии в место назначения, о доставке грузов и т. п.
Существенное изменение в подвижной радиосвязи связано с внедрением так называемого «радиодоступа» в стационарные сети телефонной связи. При этом системы прямой радиосвязи дополнились системами связи с подвижными объектами (ССПО), содержащими короткий участок прямой радиосвязи и разветвленную сеть телефонной связи, образованную по каналам проводной, радиорелейной, тропосферной и спутниковой связи. В состав ССПО входят подвижные объекты с радиосредствами (абонентские станции) и стационарные пункты радиопривязки (центры радиодоступа), сопряженные с телефонной сетью дальней связи. С помощью ССПО обеспечивается связь абонентов телефонных сетей с абонентами подвижных объектов; подвижных объектов с ведомственными диспетчерами, а также подвижных объектов между собой через центры радиодоступа.
Многоцелевое использование средств подвижной радиосвязи, многообразие задач, решаемых конкретными устройствами, привело к созданию различных систем подвижной связи, которые непрерывно развиваются. Их можно классифицировать по следующим признакам:
направленности связи—двусторонние и односторонние; способу управления системой — координированные и некоординированные;
зоне обслуживания — радиальные, линейные, территориальные; характеристике зоны обслуживания — для работы на открытой местности, в закрытых помещениях, в подземном пространстве;
диапазону частот — до 30 МГц, свыше 30 МГц — в выделенных для подвижной радиосвязи участках диапазона частот: 40, 80, 160, 330, 450 и 900 МГц;
возможности соединения с телефонной сетью — с отсутствием соединения, с ручным соединением, с полуавтоматическим соединением, с автоматическим соединением;
виду передаваемой информации — в аналоговой или цифровой форме;
категории обслуживания абонентов — общего пользования, служебного, индивидуального.
Радиотелефонные системы общего пользования (РТСОП) предназначены для обслуживания абонентов независимо от их ведомственной принадлежности. Они обеспечивают связь между абонентами только через центральные радиостанции в дуплексном режиме с автоматическим поиском вызывного или свободного рабочего канала. Эти системы могут иметь большие (РТСОП-БЗ) или малые (РТСОП-МЗ) зоны обслуживания. При этом РТСОП- БЗ, как (правило, работают с одной центральной радиостанцией, устанавливаемой в центре обслуживаемой территории. Для расширения зоны обслуживания антенну центральной станции устанавливают на высоких сооружениях: высотных зданиях, телевизионных вышках и т. д. Примером РТСОП-БЗ является система «Алтай», разработанная в 1959—1962 гг. и функционирующая более чем в 40 городах СССР и за рубежом. В последние годы в США, Японии, в Скандинавских и других странах особенно бурно начали развиваться РТСОП-МЗ. Они позволяют лучше использовать частотный диапазон, выделяемый для подвижной радиосвязи, и наиболее удобны для создания многозоновых систем, охватывающих большие территории, включая страну в целом или даже группу стран.
Развитию РТСОП-МЗ способствует широкое использование микропроцессоров как для управления подвижными радиостанциями, так и для управления всей системой в целом.
Служебные системы радиосвязи (ССРС) являются первыми по времени возникновения и наиболее распространенными системами подвижной радиосвязи, которые широко применяются в различных отраслях народного хозяйства. Различают диспетчерские радиотелефонные системы и радиосистемы передачи данных.
Диспетчерские радиотелефонные системы обеспечивают связь диспетчера с подвижными абонентами, а также подвижных абонентов между собой. Они могут быть координированными, когда установление связи происходит только через центральную станцию (например, система «Колос»), и некоординированными (децентрализованными), когда связь между абонентами может устанавливаться непосредственно (т. е. без центральной станции), например система на базе радиостанций «Лен».
Автономные системы радиосвязи — системы с ограниченным радиусом действия, без диспетчера и без возможности выхода в телефонную сеть. Они используются на строительстве, логрузочно- разгрузочных работах, для связи руководителя с подчиненными ит. п. В ряде стран к этим системам относятся радиостанции частного пользования, которые используются в быту, при поездках в места отдыха и т. п.
К системам подвижной радиосвязи относятся также:
системы персонального радиовызова, в которых обеспечивается передача сообщений только от центральной радиостанции к абоненту, обратная связь абонента с вызывающим его лицом осуществляется другими способами (например, по телефону, визуально и т. п.);
системы аварийной радиосвязи, предназначенные для предотвращения аварийных ситуаций, оказания помощи людям, попавшим в аварию.
Первыми серийными станциями подвижной радиосвязи были ДКМВ радиотелефонные станции «Урожай», «Район», ЖР-3,ЖР-5, выпускавшиеся с начала 50-х гг. и применявшиеся в сельском хозяйстве, при строительстве оросительных систем, на железнодорожном транспорте и др. Опыт их применения выявил ряд недостатков: малое число радиоканалов; необходимость во избежание взаимных помех разноса станций одинаковых серий на расстояние порядка 100 км; влияние на прием индустриальных и атмосферных помех; значительные габариты антенных устройств; зависимость дальности и качества связи от времени суток, года и состояния погоды.
Средства связи с подвижными объектами
О программе
Направлена на подготовку специалистов в области эксплуатации средств мобильной связи, которые умеют устанавливать и проводить ТО аппаратуры телекоммуникационных мобильных сетей, транкинговой связи, а также владеют навыками для построения и настройки подвижной связи различных стандартов(GSM, CDMA), компьютерных сетей беспроводного доступа (Wi-Fi). Профессиональная деятельность: радиомеханик, радиооператор, электромонтёр оборудования электросвязи, специалист по телекоммуникациям, оператор связи.
Варианты обучения
Условия поступления
Особенности программы
Выпускники, способны создавать, сопровождать и обслуживать современные системы и сети мобильной связи. Они эксплуатируют аппаратуру систем сотовой связи, транкинговых и спутниковых систем. Получают знания в области монтажа антенно-фидерных устройств систем мобильной связи.
Они готовы к профессиональной деятельности в качестве техника по эксплуатации оборудования систем мобильной связи на предприятиях мобильной связи:
сервисное обслуживание и ремонт средств мобильной связи,
выполнение регламентных работ, тестирование абонентского оборудования и диагностику отказов при помощи программного обеспечения и т.п.
Выпускники могут работать в различных компаниях, занимающихся предоставлением и потреблением услуг беспроводной связи.
Наши студенты изучают:
принципы построения телекоммуникационных мобильных сетей;
структуру построения и порядок создания федеральных и региональных сетей подвижной связи различных стандартов (GSM, CDMA);
алгоритмы функционирования систем транкинговой и сотовой связи, процессов обслуживания вызовов;
оборудование коммутационных и базовых станций различных фирм производителей;
применение компьютерных технологий к решению задач;
принципы построения компьютерных сетей беспроводного доступа (Wi-Fi) в лаборатории построенной при содействии компании D-Link.
Отзывы
Об этом учебном заведении пока никто не оставил отзыв. Станьте первым!