close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Новые средства судовой автоматизированной радиосвязи

код для вставкиСкачать

МИНГ1 РОМ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ
• " в-
Севастопольское государственное КБ радиосвязи
■ • ..
Севастопольский национальный технический университет
Регистр судоходства Украины
- • т.
Регистр судоходства Российской Федерации
Морской интернациональный рег истр "БЮРО ВЕРИТАС"
Новоросийская морская академия
- • --
Черноморский тренажерный центр
Новые средства
судовой автоматизированной
радиосвязи
А.Н.Голиков |. Д.И.Забарин, И.Л.Калюжный, Л.И.Калюжный,
А.Г.Лукьянчук, В.К.Маригодов, А.В.Мельников, [в.Г. Прохоров]
Под общей редакцией
доктора технических наук, профессора В.К.Маригодова
и доктора экономических наук, профессора ИЛ.Капюжного
Рекомендовано к изданию Минпромполнтики Украины
а качестве учебно-проичводственного пособия для специалистов
в области радиосвязи, а также для студентов и курсанток
радиотехнических факультетов нутов и университетов морского флота
Одесса
"ФС1ПКС"
2005
УКД 378.315:621.391
Рецензенты: докт.техн. наук, профессор, профессор кафедры радио-
техники Севастопольского национального технического
университета Э.Ф. Бабуров;
докт.техн. наук, профессор, заведующий кафедрой теории
электрической связи Украинской государственной Акаде-
мии связи им.А.С. Попова B.J1. Банкет.
Новые средства судовой автоматизированной радиосвязи:
Учебно-производствсннос пособие / А.Н.Голиков , Д.И.Забарин,
ИЛ.Калюжный -П.И.Калюжный, А.Г.Лукьянчук,В.К.Маригодов,
А.В.Мельников, {В.Г.Прохоро^; Под общ. ред. В.К.Маригодова и
И.Л.Калюжного. Одесса: Фешкс, 2005. - 279 е.; илл.
ISBN 966-8631-03-Х
В книге рассмотрены основные вопросы построения судовой,
береговой и спутниковой радиоаппаратуры современных автоматизи-
рованных подсистем связи, входящих в ГМССБ. Особое внимание
уделено современным требованиям к радиооборудованию ГМССБ, в
частности, к схемотехническим особенностям ПВ/КВ и УКВ радиоус-
тановок, береговым станциям для различных морских регионов,
транспондеру автоматической идентификационной системы, станции
цифровой связи SC-20, измерсииям основных параметров АРБ, во-
просам эксплуатации ГМССБ и тренажерным комплексам для обуче-
ния операторов.
Производственный и учебно-методический характер книги де-
лают се справочником для судовых радиоспециалистов, а также полез-
ной для студентов радиотехнических специальностей вузов и техниче-
ских университетов.
ISBN 966-8631-03-Х(c) ЧГ1 "Феткс", 2005
(c) Изд-во СевНТУ, 2005 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
После выхода в свет первого издания книги [1] прошло восемь лет.
1а это время произошли существенные изменения в существующей
документации, регламентирующей основные функции и режимы рабо-
ты Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения
безопасности (ГМССБ). Многие изменения перетерпел также комплект
радиооборудования ГМССБ для обеспечения радиосвязи в Г1В/КВ/УКВ
диапазонах морской подвижной службы, а также в диапазоне спутни-
ковой подвижной службы ИНМАРСАТ. Появились и успешно эксплуа-
шруются новые модификации последней, в частности, ИНМАРСАТ-С,
ИНМАРСАТ-М, ИНМАРСАТ-Е. Эти сети связи отличаются видами
предоставляемых услуг (телефония, телекс, факсимиле, передача дан-
ных и др.), а также стоимостью, массо-габаритными параметрами [1].
В настоящем издании книги главное внимание, как и в первом из-
дании, уделено рассмотрению комплекса аппаратуры ГМССБ, а также
се основных подсистем. В связи с этим рассмотрены основные регла-
ментирующие документы Международной морской организации
(И МО), Международных конвенций СОЛ АС, Международного кон-
сультативного комитета по радиосвязи (МККР), Международного сою-
за электросвязи (МСЭ), Международной гидрографической организа-
ции (МГО) и др. Многие аспекты в новом издании рассматриваются
впервые, например: ПВ/КВ и УКВ радиоустановки, построение берего-
вых станций ГМССБ для различных морских регионов, в частности,
для морского спасательно-координационного центра г.Севастополя;
транспондер автоматической идентификационной системы; станция
цифровой связи SC-20; измерение параметров сигнала аварийного ра-
диобуя (АРБ); основные вопросы эксплуатации ГМССБ и требования к
операторам, в частности, к диплом иров<шию персонала судовых стан-
ций; тренажерные комплексы для обучения операторов ГМССБ и др.
В приложениях приведены основные сокращения и интерпретация
английских терминов, характеристики некоторых современных спут-
никовых систем связи, вещания и навигации, а также вопросы адаптив-
ной коррекции и предыскажения сигналов в каналах связи с межсим-
вольной интерференцией, теоретико-игровая оценка методов улучше-
ния электромагнитной совместимости радиосистем и стойкости шифра
при передаче закрытой информации.
Предисловие написано доктором технических наук, профессором
В.К.Маригодовым и доктором экономических наук, профессором
И.Л.Калюжным, ими же осуществлено общее редактирование книги;
гл.1 - кандидатами технических наук А.Н.Голиковым) и Л.И.Калюж-
ным; гл.2 - И.Л .Калюжным,(7ГН.Голиковым| и В.К.Маригодовым; гл.З
-Л.И.Калюжным и Д.И.Забариным; гл.4, 5 Н В.Г.Прохоровым} гл.6-8 и
приложения А, Б - кандидатами технических наук, доцентами
А.Г.Лукьянчуком и А.В.Мельниковым; приложения В-Д В.К.Мари-
годовым.
Авторы выражают глубокую признательность рецензентам, докто-
рам технических наук, профессорам Э.Ф.Бабурову и В.Л.Банкету за
ценные замечания и полезные советы, способствовавшие улучшению
содержания книги, а также благодарят руководство Регистров судоход-
ства Украины и Российской Федерации, Новоросийской морской ака-
демии, "Бюро ВЕРИТАС" и Черноморского тренажерного центра за
существенную помощь и содействие в издании книги.
"ий
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРЛ1ДЕ*
система
ЛИс - Автоматическая идентификациоИная ^я)
^М- Амплитудная модуляция (манипУлЯ11
Аварийный радиобуй.я
^Ру- Автоматическая регулировка vcHJleHt
Лтс
- Автоматическая телефонная стаНция
- Аппарат цифровой записи
- Аналого-цифровой преобразоват^ль -а
j ^ЧХ- Амилитудно-частотная характерИсти,)енной верности вос-
Буквопечатающая аппаратура п0выи
произведения
- Блок бесперебойного питания
А - Береговая земная станция
' хМр- Береговой комплекс морского района
- Блок пакетной радиосвязи
- Береговая радиостанция
- Базовая (береговая) станция
,iVC- Береговая удаленная станция
J4X- Боуза-Чоудхури-Хоквингема (код) >нция по радиосвязи
Вй Всемирная административная коИФеР^
Му_ Высшее инженерное морское учИлиш- ?ация
Всемирная метеорологическая органИ
I Мг^'- Военно-морские силы Украинынаиионный центр
I у, КЦ- Главный морской спасательно-ко°Рд,<^ри бедствии и для
СБ- Глобальная морская система связи
Р обеспечения безопасности/лужба
'Сс- Главная навигационная спасательная
- Генератор, управляемый напряжение1^
ЗС- Земная станция
, зу
-Запоминающее устройствования
Т^М- Информация по безопасности морепл^
, ^П- Источник бесперебойного питанИя
I. ^С- Искусственный спутник Земли
111 IMAPo Международная морская организация спутниковой связи
ИИи^Т- Международная организация морск°й л
/•■С- ИНМАРСАТ-С (сокращенное названий спутником
QP- Район Индийского океана, охвать1вае^
.Кв
- Конструкторское бюро
Коэффициент бегущей волны
Кв
- Короткие волны
КИА- Контрольно-испытательная аппаратура
КОМСАР- Подкомитет ИМО по радиосвязи, поиску и спасению
КОСПАС- Система для определения географических координат и
-SARSAT государственной принадлежности терпящих бедствие су-
(K/S) дов, самолетов и других подвижных объектов
КС- Координаты судна
КСВ- Коэффициент стоячих волн
КСС- Координирующая станция сети
КУБ- Канал узкополосного буквопечатания
ЛВС- Локальная вычислительная сеть
МАП- Морская администрация порта
МГО- Международная гидрофизическая организация
МИД- Трехзначный опозновательный код национальной принад-
лежности судна
МКВЦ- Международный координационно-вычислительный центр
МККР- Международный консультативный комитет но радиосвязи
МПС- Морская подвижная служба
МСКЦ- Морской спасательно-координационный центр
МСС- Морская судовая связь
МСЭ- Международный союз по электросвязи
МСЭ-Р- Международный консультативный комитет по радиосвязи
МТ- Микротелефон
НАВАРКА- Сокращенное название района Всемирной службы нави-
гационных предупреждений
НАВГНКС Система для передачи мореплавателям, находящимся в
прибрежных районах, навигационной и метеорологиче-
i кой информации по безопасности
(>1 ()ио|шый генератор
I >4V ( Hiepai и иное запоминающее устройство
1111 11ромежусочные волны
1111/КИ Промежуточные волны/Короткие волны
ПК Персональный компьютер
IK) 11одвижный объект
III IIII1 11реобразователь постоянного напряжения в переменное
11Г- 11ортагивный транспондер
ПЧ- Промежуточная частота
ПЭВМ - Персональная ЭВМ
РГВ- Расширенный групповой вызов
РЛО- Радиолокационный ответчик
PJIC- Радиолокационная станция
РМРС- Российский Морской Регистр Судоходства
РРС- Радиорелейная станция (или связь)
PC- Радиостанция
РФ- Российская Федерация
РЦУС- Региональный центр управления связью
СВ/ПВ - Средние волны/Промежуточные волны
СВЧ- Сверхвысокие частоты
СЗС- Судовая земная станция
СКПЦ- Спасательно-координационный подцентр
СКЦ- Спасательно-координационный центр
СМДВ- Самоорганизующийся множественный доступ с времен-
(STDMA) ным уплотнением
СОЛАС- Международная конвенция по охране человеческой жизни
на море
СГ1В- Судовая радиостанция, принимающая вызов (судно, при-
нимающее вызов)
СПИ - Система передачи информации
СПОИ- Система приема и обработки спутниковой информации
СТБ- Судно, терпящее бедствие
СУДС- Система управления движением судов
C-III- Отношение мощностей сигнала и шума
ТЛГ- Телеграф
ТЛФ- Телефон
ТОР- Тихоокеанский район
УАИС- Универсальная автоматическая идентификационная сис-
тема
УБПЧ- Узкополосная буквопечатающая частотная радиотелегра-
фия
УКВ- Ультракороткие волны (старое название); новое (по длине
волн): метровые, дециметровые, сантиметровые волны
УПЧ- Усилитель промежуточной частоты
ФАПЧ- Фазовая автоматическая подстройка частоты
ФД- Фазовый детектор (демодулятор)
ФМ- Фазовый модулятор
ФНЧ- Фильтр низких частот
ЦАП- Цифро-аналоговый преобразователь
ПИВ- Цифровой избирательный вызов
ЦУ- Центр управления
ЦУС- Центр управления системой
ЦЭС- Центр эксплуатации сети
ЧМ- Частотная модуляция (манипуляция)
ЭМС- Электромагнитная совместимость
Глава 1. ГЛОБАЛЬНАЯ МОРСКАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ ПРИ
БЕДСТВИИ И ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ.
ОСНОВНЫЕ РАДИОУСТАНОВКИ
1.1. Назначение и состав
В 1979 г. Международная конференция по поиску и спасанию на
море, созванная при содействии ИМО, предложила разработать гло-
бальную морскую систему для оказания помощи при бедствии и для
обеспечения безопасности (ГМССБ), включая необходимые средства
связи. Целью данной системы является эффективное использование
глобального плана по поиску и спасанию, определенного Конвенцией
SOLAS (Safety Of Life At Sea), принятой в 1974 г .
ГМССБ основана на том, что поисково-спасательные организации
так же, как и суда в районе места бедствия, должны быть в возможно
короткий срок извещены об аварии и соответственно принять участие в
скоординированной поисково-спасательной операции с минимальными
затратами времени. ГМССБ должна также обеспечить связь с позиций
безопасности и срочности, а также передачу информации, обеспечи-
вающей безопасность мореплавания, включая навигационные и метео-
рологические предупреждения. Другими словами, любое судно незави-
симо от района плавания должно быть обеспечено средствами радио-
связи, как для обеспечения безопасности самого судна, так и для связи
с другими судами, находящимися в данном районе.
Обеспечение безопасности морского судоходства является глав-
ным условием эффективного функционирования морского транспорта.
Радиосвязь на сегодняшний день является единственным видом связи
судов с береговыми службами и единственным средством, которое мо-
жет оказать помощь судну, терпящему бедствие. Однако зачастую на
море складываются ситуации, когда то или иное средство связи дает
сбой при работе. Для повышения надежности передачи информации о
бедствии в ГМССБ предусмотрено множественное резервирование ка-
налов передачи такой информации за счет применения нескольких не-
зависимых средств радиосвязи и оповещения о бедствии.
С этой точки зрения система ГМССБ явилась большим шагом впе-
ред в деле повышения безопасности на море. Будучи обязательной для
всех судов, попадающих под действие международной конвенции по
безопасности жизни на море SOLAS, т.е. для грузовых судов водоиз-
мещением свыше 300 тонн и всех пассажирских судов международного
плавания, система ГМССБ оказывает влияние на все радиофицирован-
ные суда вне зависимости от их класса. Используя современные спут-
никовые технологии и системы цифрового избирательного вызова, она
. >1чч исшиасг более совершенную систему аварийного оповещения.
I М< < 1> обеспечивает следующие условия:
увеличение вероятности посылки сигнала бедствия аварийным
I\лпом,
повышение вероятности того, что сигнал бедствия будет при-
нт ,
упрощение поиска и спасения выживших людей;
улучшение координации спасательных служб и судов, распо-
ножспных вблизи от места бедствия;
обеспечение мореплавателей жизненно важной информацией
по (ц- юпасности на море.
( истема ГМССБ включает в себя несколько составных частей (см.
рисунок 1.1):
береговую структуру, состоящую из береговых центров связи,
■ mi taiiHbix со спасательно-координационными центрами (СКЦ), осуще-
' ипппощими непрерывную вахту наблюдения в зонах ответственности
национальных морских администраций;
судовые средства радиосвязи и передачи информации о бедст-
вии, состав которых определяется правилами оснащения конвенцион-
ных судов в зависимости от района их плавания;
дополнительные системы, обеспечивающие оповещение о бед-
* I mm, навигационной обстановке, передачу метеоданых.
В состав ГМССБ также входят следующие системы.
1 Система КОСПАС-САРСАТ (COSPAS-SARSAT), которая пред-
назначена для определения географических координат и государствен-
ной принадлежности терпящих бедствие судов, самолетов и других
подвижных объектов, состоящая из 4-х станций приема и обработки
снугниковой информации (СПОИ) и Международного координацион-
но-вычислительного центра (МКВЦ).
2. Система НАВ'ГЕКС (NAVTEX), необходимая для передачи мо-
реплавателям, находящимся в прибрежных районах, навигационной и
метеорологической информации по безопасности на английском языке,
состоящая из 16 станций НАВТЕКС.
3. Система глобальной спутниковой связи ИНМАРСАТ (INMAR-
SAT), обеспечивающая передачу сигналов бедствия по своим каналам,
а также передачу циркулярных оповещений судам о навигационной
обстановке.
Рисунок 1.1- Схема организации системы ГМССБ
I Гполищии Международной морской организации (ИМО) о
tHijui na- и объеме средств радиосвязи, поиска и спасательных ме-
11|• 111IIIII I IIIIX
Международная Конвенция SOLAS в части ГМССБ обеспечена
<-( том Резолюций IMO и ее рабочих комитетов, в частности, Ко-
mii-i.i по безопасности на море (MSC). Этими резолюциями определен
hi i| hi мок п объем средств радиосвязи, поиска и спасания, необходимых
н,1 км/илом морском судне, в зависимости от его тоннажа и района пла-
hiiHiiii
I акими резолюциями по радиооборудованию, например, являются
■ к пунпцие стандарты ИМО и соответствующие рекомендации МККР.
< Нпцис требования
А К 17) Общие требования по судовому радиооборудованию, обра-
зующему часть Глобальной Моской системы Спасения при
Бедствии (ГМССБ) и электронных навигационных средств
(General requirements for shipborne radio equipment forming
part of the global maritime distress and safety system (GMDSS)
and for electronic navigational aids).
< Юо1>у(Шание ЦИВ и NBDP
A (.()">( 15) Стандарты исполнения судовых УКВ радиоустановок,
обеспечивающих голосовую связь и цифровой избиратель-
ный вызов. (Performance standards for shipborne VHF radio
installations capable of voice communication and digital selec-
tive calling)
\ (>10(15) Стандарты исполнения судовых Г1В радиоустановок,
обеспечивающих голосовую связь и цифровой
избирательный вызов (Performance standards for shipborne
MF radio installations capable of voice communication and
digital selective calling).
\ 613(15) Стандарты исполнения судовых ПВ/КВ радиоустановок,
обеспечивающих голосовую связь, узкополосную прямую
печать и цифровой избирательный вызов (Performance stan-
dards for shipborne MF /HF radio installations capable of voice
communication, narrow-band direct printing and digital selec-
tive calling).
Kec. 493-4 Система ЦИВ для использования в морской подвижной
службе (DSC system for use in the maritime mobile service).
Kec.541-3 Рабочие процедуры для использования оборудования ЦИВ
в морской подвижной службой (Operational procedures for
the use of DSC equipment in the maritime mobile service).
Телеграфное оборудование прямой печати в морской
подвижной службе (Direct-printing telegraph equipment in the
maritime mobile service).
Введение телеграфного оборудования прямой печати в
морскую подвижную службу. Значения терминов (The in-
troduction of direct-printing telegraph equipment in the mari-
time mobile service. Equivalence of terms).
Преобразование между идентификационным номером и
идентификаторами для телеграфии прямой печати в
морской подвижной службе (Translation between an identity
number and identities for direct- printing telegraphy in the
maritime mobile service).
Rec. 492-4 Рабочие процедуры для использования оборудования
телеграфии прямой печати в морской подвижной службе
(Operational procedures for the use of direct-printing telegraph
equipment in the maritime mobile service).
Rec.625-1 Оборудование телеграфии прямой печати, использующее
автоматическую идентификацию в морской подвижной
службе (Direct-printing telegraph equipment employing auto-
matic identification in the maritime mobile service).
Аварийные радиобуи
A.695(17) Стандарты исполнения для свободно всплывающих ав-
томатических аварийных радиобуев, работающих на 406
МГц (Performance standards for float-free satellite emer-
gency position-indicating radio beacons operating on 406
MHz).
A.612(15) Стандарты исполнения для свободно всплывающих
УКВ аварийных радиобуев (Performance standards for
float-free VHF emergency position- indicating radio
beacons).
A.661( 16) Стандарты исполнения для свободно всплывающих
АРБ, работающих через систему геостационарных спут-
ников ИНМАРСАТ на 1,6 ГГц (Performance standards for
float-free satellite EPIRBs operating through the geostation-
ary INMARSAT satellite system on 1.6 GHz).
Rec.476-4
Rec. 490
Rec.491-1
Rec. 632-1 Характеристики передачи системы спутниковых АРБ,
работающих через геостационарные спутники в диапа-
зоне 1,6 ГГц (Transmission characteristics of a satellite
EPIRB system operating through geostationary satellites in
the 1.6 GHz band).
Rec.633-1 Характеристики передачи системы спутниковых ЛРБ,
работающих через систему низкоорбитальных спутни-
ков на полярных орбитах в диапазоне 406 МГц (Trans-
mission characteristics of a satellite EPIRB system operating
through a low polar-orbiting satellite system in the 406 MHz
band).
Rec. 693 Технические характеристики УКВ АРБ, использующих
ЦИВ (Technical characteristics of VHF EPIRBs using
DSC).
Оборудование судовых спутниковых станций
А.698(17) Стандарты исполнения для судовых земных станций,
обеспечивающих двустороннюю связь (Performance stan-
dards for ship earth stations capable of two-way communica-
tions ).
A.663(16) Стандарты исполнения для судовых земных станций
ИНМАРСАТ-С, обеспечивающих передачу и прием
сигналов прямой буквопечати (Performance standards for
INMARSAT Standard-C ship earth stations capable of trans-
mitting and receiving dircct- printing communications).
Оборудование приема информации no безопасности на море
А.525(13) Стандарты исполнения для телеграфного оборудования пря-
мой узкополосной буквопечати для приема навигационных и
метеорологических информационных предупреждений и
срочности для судов (Performance standards for narrow-band
direct-printing telegraph equipment for the reception of navigational
and meteorological warnings and urgent information to ships).
A.664(16) Стандарты исполнения для оборудования расширенного
группового вызова (Performance standards for enhanced group
call equipment).
A.699(17) Системный стандарт исполнения для оповещения и коорди-
нации морской информации по безопасности с использовани-
ем KB NBDP (System performance standard for the promulgation
and со- ordination of maritime safety information using HF NBDP).
A.700(17) Стандарты исполнения для телеграфного оборудования узко-
полосной прямой буквопечати для приема навигационных и
метеорологических информационных предупреждений и
срочности для судов через КБ (Performance standards for
narrow-band direct-printing telegraph equipment for the reception
of navigational and meteorological warnings and urgent information
to ships (MSI) by HF).
Rec. 540-2 Рабочие и технические характеристики для автоматиче-
ской телеграфной системы прямой буквопечати для опо-
вещения и координации морской информации по безопас-
ности для судов (Operational and technical characteristics for
an automated direct-printing telegraph system for promulga-
tion of navigational and meteorological warnings and urgent
information to ships).
Rec. 688 Технические характеристики для KB телеграфной систе-
мы прямой буквопечати для оповещения морских районов
и информации по безопасности типа NAVTEX (Technical
characteristics for a HF direct-printing telegraph system for
promulgation of high seas and NAVTEX-type maritime safety
information).
Прочее оборудование
A.697(17) Стандарты исполнения радиолокационных ответчиков
для спасательных плотов для использования в операциях
поиска и спасения (Performance standards for survival craft
radar transponders for use in search and rescue operations).
A.605(15) Стандарты исполнения радиотелефонных аппаратов дву-
сторонней УКВ связи для спасательных плотов (Perform-
ance standards for survival craft two-way VHF radiotelephone
apparatus).
A.662(I6) Стандарты исполнения устройств самоотделения и акти-
вации для спасательного радиооборудования (Performance
standards for float-free release and activation arrangements for
emergency radio equipment).
A.665(16) Стандарты исполнения для систем радиопеленгации (Per-
formance standards for radio direction-finding systems).
A.530(13) Характеристики сигнала радиолокационных ответчиков
для помощи в операциях поиска и спасения (Signal char-
acteristic of radar transponders to assist in search and rescue
operations).
Rec.628-1 Технические характеристики радиолокационных
ответчиков (Technical characteristics for search and rescue
radar transponders).
Rec.585-2 Предназначение и использование идентификаторов
морской подвижной службы (Assignment and use of mari-
time mobile service identities).
Революции Ассамблеи /МО, относящиеся к ГМССБ
Д.568(14) Использование АРБ низкоорбитальной спутниковой системы
КОСПЛС-САРСАТ. (Use of the COSPAS-SARSAT low polar
orbiting satellite EPIRB system).
A.570(14) Типовое одобрение судовых земных станций (Type approval
of ship earth stations).
A.606(15) Обзор и оценка Глобальной Морской Системы Спасения при
бедствии (ГМССБ) (Review and evaluation of the global mari-
time distress and safety system (GMDSS)).
A.6!4(15) Использование радара, работающего в частотном диапазоне
9300-9500 МГц (Carriage of radar operating in the frequency band
9300-9500 MHz).
A.6I6(I5) Возможности ближнего привода при поиске и спасении
(Search and rescue homing capability).
A.617(15) Внедрение системы NAVTEX как компонента Всемирной
Системы Навигационных предупреждений (Implementation of
the NAVTEX system as a component of the World-Wide Naviga-
tional Warning Service).
Л 660(16) Использование спутниковых аварийных радиобуев (Carriage
of satellite emergency position-indicating radio beacons (EPIRBs)).
A.696( 17) Типовое одобрение спутниковых АРБ, работающих в системе
КОСПАС-СЛРСАТ (Type approval of satellite EPIRBs operating
in the COSPAS- SARSAT system).
А.70Ц17) Использование приемников расширенного группового вызова
ИНМАРСА'Г SafetyNet в ГМССБ (Carriage of INMARSAT
Enhanced Group Call SafetyNET receivers under the GMDSS).
A 702(17) Правила по обслуживанию радио для ГМССБ в морских
районах A3 и А4 (Radio maintenance guidelines for the GMDSS
related to sea areas A3 and A4).
A.703(17) Тренировка радио персонал а в ГМССБ (Training of radio per-
sonnel in the GMDSS).
Л 704( 17) Обеспечение радио услуг в ГМССБ (Provision of radio services
for the GMDSS).
Л.705(17) Оповещение морской информацией по безопасности (Promul-
gation of maritime safety infonnation).
A.706(17) Всемирная система навигационных предупреждений (World-
Wide Navigational Warning Service).
A.707(17) Расценки для сообщений об авариях, срочных вызовах и
безопасности через систему ИНМАРСАТ (Charges for distress,
urgency and safety messages through the INMARSAT system).
Ha основании международных документов каждое из правительств
участников Конвенции может выработать свои национальные прави-
па, распространяющиеся на суда под флагом данной страны, которые
совершают рейсы в пределах ее национальных границ. Например, осо-
бые требования существуют для судов, совершающих рейсы в районе
Американских великих озер и реки Св.Лаврентия. Свои правила уста-
новлены также и в Российской Федерации для судов, подведомствен-
ных Российскому Морскому Регистру Судоходства (РМРС). Правила
РМРС имеют некоторые несущественные отличия в требованиях к су-
довому оборудованию (в сторону ужесточения) по сравнению с требо-
ваниями IMO. Тем не менее, в основном, эти требования совпадают.
Приведем здесь определения морских районов и требования к су-
довому оборудованию в зависимости от района плавания.
Морской район ЛI - район в пределах зоны действия (в режиме
радиотелефонии), по крайней мере, одной береговой ультракоротко-
волновой (УКВ) станции, обеспечивающей постоянную возможность
оповещения при бедствии с использованием цифрового избирательного
вызова (ЦИВ).
Морской район А2 - район, за исключением морского района А1,
в пределах зоны действия (в режиме радиотелефонии), по крайней ме-
ре, одной береговой промежуточно-волновой (ПВ) станции, обеспечи-
вающей постоянную возможность оповещения при бедствии с исполь-
зованием цифрового избирательного вызова.
Морской район A3 - район, за исключением морских районов AI
и А2, в пределах зоны действия геостационарных спутников ИНМАР-
САТ, обеспечивающих постоянную возможность оповещения при бед-
ствии.
Морской район А4 - район, находящийся за пределами морских
районов AI, А2 и A3.
Для каждого судна, в зависимости от его района плавания между-
народными стандартами определяется состав радионавигационного
оборудования, обеспечивающего безопасность мореплавания.
1.3. Примерный состав оборудования в зависимости от района
плавания
Состав соответствующего оборудования для разных морских рай-
онов плавания приведен в таблице 1.1.
Таблица 1.1- Состав оборудования для морских районов
Наименование оборудованияРайоны ГМССБА1А2A3А4УКВ радиоустановка (70 канал)++++УКВ радиоустановка (16 канал)++++Приёмник наблюдения ЦИВ++++Радиолокационный ответчик (2 комплекта)++4-+Приёмник НАВТЕКС+++АРБ "КОСПАС-САРСАТ" 406 Мгц +
иривод на 121,5 МГц++++УКВ носимые радиостанции (3 комплекта)++++Г1В радиоустановка с радиотелефоном,
ЦИВ иУБПЧ+++Судовая земная станция Инмарсат-С с при-
емником расширенного группового вызова+++I1B/KB радиоустановка с радиотелефоном,
ЦИВ и УБПЧ++ПВ/КВ радиоустановка для радиосообще-
ний общего назначения++Радиопередатчик 500 кГц+Радиоприемник 500 кГц+Примечание. Значками + отмечено оборудование, которое является обяза-
тельным для данного морского района.
Как было указано выше, ГМССБ включает в себя также береговую
с I руктуру, которая строится на основании международных резолюций
и единых стандартов каждым из правительств-участников. При этом
каждое правительство определяет для себя и официально заявляет в
II МО свою зону ответственности, в пределах которой оно осуществля-
ет наблюдение за безопасностью судоходства и проводит спасательные
операции на море. Для обеспечения своей зоны ответственности каж-
дое государство строит свою национальную структуру ГМССБ и объ-
являет о статусе этой структуры. Данные обо всех станциях ГМССБ,
работающих, строящихся или планируемых в мире составляют так на-
ti.iпасмi.iii Master-Plan ГМССБ. Мастер-план является официальным
док у мои I ом ИМО, который вводится в соответствии с Правилом 1V/5.2
поправок к SOLAS 1988 г. Он содержит таблицы с данными по каждо-
му виду связи (УКВ, Г1В, KB, спутниковой, систем NAVTEX, COSPAS-
SARSA Г) с указанием координат нахождения станций, статусом стан-
ции, обслуживающей организации.
Мастер-план включает следующие основные документы:
1) список УКВ береговых станций для морского района А1;
2) список 1 IB береговых станций для морского района А2;
3) список KB береговых станций для морских районов A3 и А4;
4) список береговых станций INMARSAT;
5) список центров COSPAS-SARSAT;
6) рабочие и планируемые службы NAVTEX;
7) маршрутизацию сигналов бедствия в сети INMARSAT/RCC ме-
жду судном и берегом;
8) судовые спутниковые станции, комиссионированные для коор-
динационно-спасательных операций;
9) расписание вещания в KB диапазоне информации по безопасно-
сти в режиме узкополосной телеграфии (УБПЧ, NBDP);
10) список планируемых и работающих служб системы SafetyNET;
11) морские районы поиска и спасания (SAR), координационно-
спасательные центры (КСЦ, RCC) и связанные с ними береговые ра-
диостанции;
12) информацию о береговых радиостанциях ГМССБ.
1.4. Система цифрового избирательного вызова
Цифровой избирательный вызов (ЦИВ, DSC) - неотъемлемая часть
ГМССБ и используется для передачи сигналов тревоги при получении
сигналов бедствия от судов и для приема соответствующих подтвер-
ждений о приеме этих сигналов от береговых станций. DSC система
очень всесторонняя и применима дня всех типов сигналов, использую-
щих международные коды. Она также используется судами и берего-
выми станциями для ретрансляции сигналов бедствия, а также сигналов
срочности и безопасности. DSC кодеры (декодеры) в некоторых случа-
ях можно сопрягать с различным оборудованием. Приемник DSC дол-
жен нести постоянную вахту на частоте бедствия, это может быть про-
стой одноканальный приемник.
DSC - система вызова. Каждый вызов состоит из блока цифровой
информации одного из четырех приоритетов: Бедствие, Срочность,
Безопасность или Обычный. Сообщения могут быть адресованы "Всем
станциям", индивидуальной станции или к группе станций, используя
их MMSI (Maritime Mobile Selective-call Identify). Сообщения бедствия
автоматически передаются "Всем станциям".
Кроме MMSI передающей станции и станции адресата, в DSC со-
общении может быть передана и другая информация. Например, чтобы
иметь достаточную информацию при спасательных операциях, сооб-
щение Бедствия по DSC - содержит следующее:
а)судовой идентификатор (девять цифр MMSI);
б)время;
в)характер бедствия (стандартные формы);
г)координаты судна.
Где возможно, судовые офицеры должны быть уверены, что им
полностью известна процедура ввода необходимой информации в DSC
оборудование. В море, если не обеспечено автоматическое обновление
информации о позиции судна от навигационной системы, она должна
обновляться вручную, по крайней мере, один раз за вахту.
Технические характеристики ЦИВ
Система ЦИВ - синхронная, использующая десятиэлементный код
с исправлением ошибок. Информация в запросе представлена как по-
следовательность семи двоичных комбинаций. Классы излучения,
сдвиг частоты и скорость модуляции следующие:
а)F1B или J2B 1700 Гц и 100 бод для использования на KB и ИВ
каналах. Когда сдвиг частоты управляется, изменением звукового сиг-
нала на входе однополосного передатчика (J2B), с центром спектра
звуковой частоты передатчика 1700 Гц.
б)Частотная модуляция с предыскажением в 6 дБ на октаву (фазо-
вая модуляция) с частотным сдвигом модуляции поднесущей частоты
(G2B) для использования на УКВ каналах:
- частотный сдвиг между 1300 Гц и 2100 Гц; поднесущая 1700 Гц;
- допустимое отклонение тона частоты 1300 Гц и 2100 Гц: ± 10 Гц;
- скорость модуляции - 1200 бод;
- индекс модуляции - 2,0 ± 10%.
Допустимое отклонение частоты современных радиопередатчиков
и приемников ИВ и KB диапазонов должно быть:
а)для береговой станции ± 10 Гц;
б)для судовой станции ± 10 Гц:
в)ширина полосы пропускания приемника не должна превышать
300 Гц.
Эксплуатационные процедуры ЦИВ
Содержание DSC вызова включает цифровой идентификатор стан-
ции (или станций), в адрес которой передан запрос самоидентификато-
ра передающей станции, и сообщения, которое содержит несколько
разделов информации, указывающих цель запроса.
Существует несколько различных типов DSC вызовов, наиболее
широко применяемые - бедствие, безопасность и их ретрансляция или
"коммерческие" вызовы (для коммерческой связи требуется указание ее
вида, телефония или телеграфии и т.д.). В случае УКВ, может быть ус-
тановлено автоматическое соединение с телефонной сетью через соот-
ветственно оборудованные береговые станции.
Получение DSC вызова приемной станцией сопровождается визу-
альным отображением или распечаткой адреса, самоидентификатора
передающей станции и содержания DSC сообщения, вместе со звуко-
вым или визуальным сигналом или и тем и другим для некоторых кате-
горий вызовов (вызовы бедствия и безопасности).
Скорость передачи DSC вызова - 100 бит/с на TIB и KB и 1200
бит/с на УКВ. Коде коррекцией ошибок реализуется передачей каждо-
го символа дважды, вместе с приемом контрольного символа проверки
правильности приема. Продолжительность отдельною DSC запроса
равна 6,2 7,2 секунды на ПВ и KB или 0,45 - 0,63 секунды на УКВ в
зависимости от типа переданного DSC запроса.
Для операций бедствия и безопасности используются симплексные
частоты, для них выделена одна частота в ПВ диапазоне, пять в KB
диапазоне и одна в УКВ диапазоне. Для коммерческой связи в ПВ и KB
диапазонах используются парные частоты, но в УКВ диапазоне сим-
плексный 70 канал используется как для бедствия и безопасности, так и
для коммерческой связи.
Для увеличения вероятности приема DSC вызова, или приема
ретранслированного DSC сигнала бедствия, вызов повторяется не-
сколько раз, чтобы сформировать вызов бедствия. На ПВ и KB диапа-
зонах используют два типа попыток вызова бедствия, либо "одночас-
тотный вызов" (5 последовательных DSC вызовов бедствия на одной
частоте), либо "многочастотный вызов" (до 6 последовательных запро-
сов DSC вызова бедствия, распределенных по любым из 6 DSC частот
бедствия: одной на ПВ и 5 на KB). На УКВ диапазоне используется
только "одночастотный вызов", пак как имеется лишь одна DSC частота
на УКВ (канал 70).
Различные виды DSC вызовов бедствия и безопасности перечисле-
ны ниже вместе с описанием содержания сообщения для каждого типа
вызова. В дополнение к содержанию сообщения, каждый DSC вызов
также содержит другую информацию, которая не отображается при
приеме, но используется для технической целостности DSC системы.
Рекомендация 541 МККР определяет эксплуатационные процедуры
DSC системы, а формат сигнала для различных DSC вызовов определен
и Рекомендации 493 МККР.
Вызов бедствия - distress call
DSC вызов бедствия, переданный судном, терпящим бедствие, по
умолчанию адресуется "всем судам" и будет получен всеми соответст-
ненно оборудованными судами и береговыми станциями в пределах
шапазона распространения используемой радиочастоты. DSC вызов
оедствия содержит следующую информацию, которая отображается на
станции, принявшей вызов. Эта информация либо автоматически
иключается в переданный DSC вызов бедствия, либо должна быть вве-
дена оператором вручную до передачи. Если время не позволяет ввод
дополнительной информации, то "данные по умолчанию", которые пе-
речислены ниже, включаются в вызов автоматически.
/. Индикатор формата: БЕДСТВИЕ (включен автоматически).
2. Самоидентификатор MMSI, состоящий из 9 цифр, который оп-
ределяет станцию передачи, т. е. "Судно в бедствии" (включен автома-
шчески),
3. Характер бедствия: один из 9 различных индикаторов, которые
идентифицируют характер бедствия: пожар или взрыв; затопление;
■ юлкновение; посадка на мель; опасность опрокидывания; поврежде-
ние и дрейф; необозначенное бедствие; оставление судна экипажем. По
умолчанию используется "необозначенное бедствие". Имеется также
in ii доступный идентификатор (EP1RB), который используется только
н УКВ радиобуе с ЦИВ.
4. Координаты бедствия: позиция судна, терпящего бедствие (в
| ридусах и минутах широты и долготы), могут быть автоматически
икнючены в сообщение, если судно имеет оборудование для автомати-
ческого определения местоположения и навигационный интерфейс.
I I ни автоматическое обновление координат невозможно, то по умол-
ч.ншю ставится: "Нет информации о местоположении".
5. Время, в течение которого судно находилось в бедствии в пере-
I.пин,ix координатах, включается в сообщение автоматически, если
имеется информация о местоположении. По умолчанию: "Нет инфор-
мации о времени".
6. Тип последующей связи: указывает, будет ли последующий об-
чен информацией по бедствию по радиотелефону или с использовани-
м узкополосной буквопечатающей (NBDP) телеграфии. По умолчанию
используется "радиотелефон". В случае УКВ может использоваться
только радиотелефон.
Подтверждение вызова бедствия - distress acknowledgement
Сигналы ЦИВ подтверждения вызова бедствия обычно передаются
береговыми станциями в ответ на полученный вызов бедствия (см ри-
сунок 1.2). Подтверждение указывает судну, терпящему бедствие (и
другим станциям в пределах
диапазона распространения), что
вызов бедствия получен и поис-
ково-спасательные подразделе-
ния (SAR) оповещены. Формат
подтверждения бедствия содер-
жит следующую информацию:
а)индикатор формата:
ВСЕМ СУДАМ (включен авто-
матически);
б)категория: БЕДСТВИЕ
(включена автоматически);
в)самоидентификатор: MMSI
из 9 цифр, станции передающей
подтверждение (включен автом-
тически);
?) телекоманда: ПОДТВЕР-
ЖДЕНИЕ БЕДСТВИЯ (включе-
на автоматически);
()) идентификация судна а бед-
ствии: идентификатор MMSI из
9 цифр судна в бедствии (может
быть автоматически вставлен в
сообщение из полученного вызо-
ва бедствия);
с) характер бедствия: коор-
динаты бедствия, время и тип
последующей связи: идентичны
данным в полученном вызове
бедствия (могут быть автомати-
чески вставлены в сообщение из полученною вызова бедствия).
Рисунок 1.2- Типовые действия БРС
при получении сигнала бедствия
УКВ 11ИВ
Подтверждение бедствия передается как одиночное ЦИВ-
сообщение на той же самой частоте, на которой был получен вызов
бедствия.
Ретрансляция сигнала бедствия - distress relay
Передача ретранслированного DSC сигнала бедствия возможна в
двух следующих ситуациях.
А. Сигнал бедствия передается береговой станцией, чтобы привес-
ти в готовность суда в районе, где произошло бедствие. Такая рет ранс-
ляция обычно осуществляется, если суда в районе бедствия не получи-
ли первоначальный сигнал бедствия, а также, если DSC сигнал бедст-
вия был передан на несанкционированной частоте, либо если первона-
чальный сигнал бедствия был передан без использования DSC.
Б. Сигнал бедствия передается судовой станцией на соответст-
вующую береговую станцию, если последняя получила DSC сигнал
бедствия на частоте КВ.
Формат ретранслированного сигнала бедствия содержит следую-
щую информацию:
- индикатор формата: или "ВСЕМ СУДАМ" или "СУДАМ В
ОТДЕЛЬНОЙ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ" или "КОНКРЕТНОЙ
СТАНЦИИ".
- адрес: если индикатор формата - "ВСЕМ СУДАМ", тогда адрес
ме включен; если индикатор формата - "СУДАМ В ОТДЕЛЬНОЙ ГЕО-
ГРАФИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ", то адрес определяет область; если адре-
совано конкретной станции, то MMST из 9 цифр этой станции (судовой
или береговой);
- категория: БЕДСТВИЕ (включена автоматически);
- самоидентификатор: MMSI из 9 цифр передающей станции
(включен автоматически);
- телекоманда: "РЕТРАНСЛЯЦИЯ СИГНАЛА БЕДСТВИЯ"
(включена автоматически);
- идентификатор судна в бедствии: 9-цифровой MMSI судна в
бедствии (может быть автоматически вставлен в сообщение из полу-
ченного вызова бедствия);
- характер бедствия, координаты бедствия, время и тип после-
дующей связи повторяют данные в полученном вызове бедствия (могут
быть автоматически вставлены в сообщение из полученного вызова
оедствия).
Ретрансляция сигнала бедствия передается так же, как и сигнал
оедствия, одночастотным или многочастотным сигналами (вызовами).
Подтверждение ретранслированного DSC сигнала бедствия долж-
но быть сделано по радиотелефону на соответствующей частоте бедст-
вия и безопасности, в диапазоне частот, на котором получено сообще-
ние.
В ситуации, когда судно получает ретранслированный DSC сигнал
бедствия, адресованный судам в отдельной географической области,
отображение или распечатка и сигнализация не будут активизированы,
если географические координаты, вставленные вручную или от навига-
ционного интерфейса в DSC оборудование, находятся вне указанной
географической области.
Повторение передачи сигнала бедствия и подтверждение передачи
Если подтверждение в ответ на передачу DSC' сигнала бедствия не
получено, тогда судно, терпящее бедствие, может повторить попытку
передачи DSC сигнала бедствия (желательно на других DSC частотах
бедствия) после задержки в 3,5 ... 4,5 минут от начала первого сигнала.
Эта задержка дает время для подтверждения полученного DSC сигнала.
Береговая станция, получающая DSC сигнал бедствия на MB или KB,
должна передать подтверждение DSC' сигнала бедствия с минимальной
задержкой в 1 минуту после получения сигнала бедствия, но в пределах
максимальной задержки в 2,75 минуты. На УКВ подтверждение DSC
сигнала бедствия должно быть передано при первой же возможности.
Прием DSC сигналов
Все DSC сигналы бедствия, переданные на ПВ и KB диапазонах,
содержат, в начале каждого отдельного запроса последовательность
точек в 200 бит со скоростью в 100 бод, т.е. 2 секунды. Главная цель
этого состоит в том, чтобы настроить сканирующий приемник для
приема. В обычном состоянии приемник должен сканировать установ-
ленные DSC частоты бедствия, т.е. выбранные из одной частоты ПВ
диапазона и пяти частот KB диапазона.
Важно чтобы там, где используется сканирующий приемник, все
отобранные частоты были просмотрены в течение 2 секунд, и время
нахождения на каждой частоте должно позволять обнаружение после-
довательности точек. Сканирование должно останавливаться при обна-
ружении последовательности точек в 100 бод. Желательно, чтобы бере-
говые станции были способны получать более чем один DSC сигнал
бедствия одновременно на различных частотах, поэтому сканирующие
приемники не должны использоваться на береговых станциях.
Испытание DSC оборудования
Судовые офицеры, особенно, если они незнакомы с оборудовани-
ем, должны использовать каждую возможность для того, чтобы испы-
тать DSC оборудованные передачей проверочного вызова на береговую
станцию.
Разрешенной для проверки оборудования является категория DSC
сообщения "Test Safety".
< начала прослушав частоту, чтобы быть уверенным, что нет ника-
ких других передач, судно передает DSC сообщение адресованное "Test
• ili iy" на 2187,5 кГц самой ближайшей береговой станции. При полу-
•пним шкого сообщения, как подтверждение, береговая станция отве-
н| I споим собственным "Test Safety" сообщением. Категория DSC со-
uliim-ния "Test Safety" от судна не требует последующей связи по ра-
ит ислефону.
I? соответствии с Radio Regulations судовые офицеры должны га-
I'liiiiировать, что только сигналы "Бедствие", "Срочность", "Безопас-
на и." или "Test Safety" могут быть переданы на частоте 2187,5кГц.
('игнал тревоги
Сигнал тревоги "Бедствие" необходим для быстрого и успешного
метения о бедствии тех, кто может обеспечить или координировать
помощь. Это может быть другое судно поблизости или Спасательно-
Координационный Центр (RCC). Когда сигнал тревоги получен RCC,
отечно через береговую станцию или наземную спутниковую станцию,
К( С ретранслирует сигнал тревоги поисково-спасательным средствам
(NAR) и судам в непосредственной близости от места бедствия. Сигнал
ци-иоги должен содержать информацию о идентификаторе судна, ко-
ординатах бедствия и, если возможно, о его характере, а также любую
нругую информацию, которая могла бы использоваться для спасатель-
ных действий.
Меры связи, предназначенные для приведения в готовность по
"in налу бедствия, должны быть обеспечены во всех трех направлениях:
"судно-берег", "судно-судно" и "берег-судно", во всех морских рай-
онах. Для успешного спасения должна быть обеспечена высокая веро-
ишость успешного приема сигнала тревоги, что определяется коротким
мрсменем передачи и быстрым ответом на него. Однако, связь "судно -
• удпо" может быть эффективной на расстояниях приблизительно до
КК) миль. Когда на расстоянии приблизительно 100 миль от судна, тер-
пящего бедствие, нет других судов, используется система связи через
береговые станции. В этом случае используется связь через спутник
или по KB каналам, или комбинация обоих.
Для передачи сигналов тревоги "судно-судно" судами, работаю-
щими исключительно в морском районе А1, используется DSC на УКВ
(канал 70), и судами, работающими вне морского района А1 сигнал
оедствия подается на частоте 2187,5 кГц или УКВ (канал 70) или на
обоих этих каналах. Вне зависимости от нахождения, все суда должны
иметь, по крайней мере, два независимых средства передачи сигнала
тревоги в направлении "судно-берег".
Сигнал тревоги обычно производится вручную и все подтвержде-
ния этого сигнала также производятся вручную. Когда судно тонет, то
свободно всплывающий спутниковый буй EP1RB активируется автома-
тически.
Ретрансляция сигнала тревоги RCC судам около места бедствия
производится с использованием спутниковой связи через наземные
спутниковые станции или с использованием соответствующих частот
судовых станций. Во избежание оповещения большого числа судов
используют вызов "Судам в отдельной географической области", кото-
рый передается так, чтобы оповестить только те суда, которые находят-
ся в районе бедствия. При получении ретранслированного сигнала тре-
воги, суда в адресованной области должны установить связь с RCC,
чтобы оказание помощи было скоординированным.
1.5. Связь при поисково-спасательных работах
Эта связь необходима для координации действий судов и самоле-
тов, участвующих в поиске и спасении, после приема сигнала тревоги.
Она включает в себя связь между RCC и любым "руководящим спасе-
нием" или "координатором поиска" в районе места бедствия.
Для поисково-спасательных работ возможна передача сообщений
в обоих направлениях: как от "судна в бедствии", которое передает оп-
ределенные сообщения только в одном направлении, и обменом по
бедствию и безопасности по радиотелефону или телексу, которые
обычно используются для обмена такими сообщениями.
Методами, доступными в GMDSS для обмена по бедствию и безо-
пасности являются радиотелефон или радиотелекс, либо оба одновре-
менно. Связь обеспечивается наземными или спутниковыми средства-
ми в зависимости от оборудования, установленного на судне и морско-
го района, в котором произошел инцидент.
Связь на месте бедствия
Связь на месте бедствия обычно производится в ПВ и УКВ диапа-
зонах, на частотах, выделенных для обмена по бедствию и безопасно-
сти для радиотелефона и радиотелекса. Эта связь между судном в бед-
ствии и "спасателями" касается условий помощи судну или действий
по спасению людей. Когда для поиска и спасения применяются самоле-
ты, то для связи на месте бедствия они обычно используют частоты
3023,4125 и 5680 кГц. Кроме того, SAR самолет должен быть оборудо-
ван для связи на частотах 2182 кГц или 156,8 МГц или на обеих, так же,
как и на других частотах, применяемых в морской подвижной службе.
Указатель места
Указатель места - помогает обнаружению судна, терпящего бедст-
вие, или его спасательного средства, или оставшихся в живых. В
ГМССБ для этого применяется судовой 9 ГГц SAR радар-транспондер,
сигнал которого указывает на положение судна в бедствии или его спа-
сательного средства при облучении его 9ГГц радаром, установленным
па SAR средстве.
1.6. Обеспечение морской информацией но безопасности (MSI)
Суда должны обеспечиваться современными навигационными
предупреждениями, метеорологическими предупреждениями, прогно-
шми погоды и другой срочной Морской Информацией по Безопасности
(MSI). MSI передается через Международную службу NAVTEX и Ме-
ждународную службу SafetyNET [4, 5].
Общая радиосвязь
Общая радиосвязь в GMDSS - связь между судовыми станциями и
береговыми сетями связи, которая касается управления и работы судна,
.1 также может относиться к его безопасности. Эта связь может осуще-
| твляться на любом соответствующем канале, включая каналы для об-
щественной корреспонденции. Примеры - заказы лоцманов и буксиров,
имена карт, ремонт, и т.д.
Связь мостик-мостик (bridge-to-bridge)
Связь "мостик - мостик" является межсудовой УКВ связью по ра-
шотелефону с целью помощи безопасному движению судов. В ГМССБ
вызывным каналом для такой связи является УКВ канал 13.
Дипломы операторов и обеспечение судна радиооборудованием
Правила ИМО определяют, что обслуживание каждой судовой
ынции или судовой спутниковой станции, использующей ГМССБ
частоты и методы, должно производиться оператором, имеющим ди-
миом, выданный или признанный администрацией, для которой стан-
ции является подчиненной.
Имеются четыре категории дипломов для персонала судовых стан-
пин или судовых спутниковых станций, использующих ГМССБ часто-
| i.i и методы, установленные Правилами ИМО:
- диплом радиоэлектроника первого класса;
- диплом радиоэлектроника второго класса;
- общий диплом оператора ГМССБ;
- ограниченный диплом оператора ГМССБ.
Условия, которые необходимы, включая стандарты знаний, тре-
буемые для получения различных дипломов, содержится в Статье 55
Правил ИМО и являются минимальными требованиями.
Суда, работающие в районе А1, должны иметь на борту оператора,
имеющего один из четырех вышеупомянутых дипломов. Суда, рабо-
тающие в других морских районах, должны иметь на боргу оператора с
дипломом радиоэлектроника первого или второго класса либо общим
дипломом оператора.
Как Правила ИМО, так и SOLAS требуют, наличия на борту ква-
лифицированного оператора, который может обеспечить связь в случае
бедствия.
Работоспособность ГМССБ оборудования на судах, работающих в
районах А1 или А2, должка быть обеспечена "судовым обслуживани-
ем", "береговым обслуживанием" или дублированием оборудования,
или комбинацией этих методов, которая может быть одобрена Админи-
страцией.
Работоспособность ГМССБ оборудования на судах, работающих в
других морских районах, должна быть обеспечена комбинацией двух
из этих методов.
Рекомендуемые стандарты для дублирования оборудования опре-
делены ИМО.
Стандарты для сертификации "судовое обслуживание" для судов,
на которых нет персонала с дипломами радиоэлектроника, и стандарты
для "берегового обслуживания", определяются Администрациями, под-
писавшими Конвенцию SOLAS и Рекомендации ИМО.
Для обеспечения эффективной работы всех типов оборудования в
ГМССБ (судовых средств радиосвязи и береговых радиоцентров) обя-
зательным является условие выполнения определенных требований по
правильной установке и эксплуатации указанных видов оборудования.
Как правило, требования по установке оборудования на борту морских
судов связаны с необходимостью обеспечения максимальной дальности
связи и сохранения работоспособности оборудования в экстремальных
ситуациях на море.
Так, например, в Резолюциях ИМО и в правилах РМРС (4.IV, разд.
2.3) особо оговариваются требования по электропитанию радиообору-
дования и по установке антенных систем передающих устройств на
борту судна. Этим устройствам уделяется особое внимание в норма-
тивных документах, поскольку даже при установках стандартного обо-
рудования ГМССБ на судах возможны случаи неадекватного функцио-
нирования радиосредств вплоть до полной или частичной потери связи
из-за ошибок при монтаже оборудования на судне. Выполнявшаяся
•in юрами практическая работа по установкам оборудования на многих
мор" ких судах позволила накопить богатый опыт по данному вопросу.
Базируясь на требованиях нормативных документов, а также на
■ тьме практической работы, можно выделить следующие условия ус-
пгмпюго функционирования радиооборудования на судне:
наличие обязательного дублирования по электропитанию с по-
мощью отдельных резервных аккумуляторов соответствующей емкости
d м например, Правила РМРС, 4.1V, п.2.3.6);
наличие отдельного автоматического зарядного устройства соот-
iicii тнующего типа (Правила РМРС, 4.IV, п.п.2.3.9, 2.3.10);
обеспечение минимально возможных длин кабелей электропита-
нии радиооборудования и применение силовых кабелей с экранирова-
нием (Правила РМРС, 4.IV, разд.З);
обеспечение минимально возможных длин антенных фидеров
(11 ран ила РМРС, 4.IV, разд.4);
оптимальное размещение антенных устройств на борту судна
мим обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) радио-
| релств и повышения дальности связи.
I? приложении Б приведены основные параметры современных
■ IIv|пиковых систем.
1.7 IIB/KB радиоустановка SM 003
11В / KB радиоустановка SM 003 для ГМССБ предназначена для
in мащения судов и других морских объектов районов плавания А2, A3,
\ I е целью обеспечения выполнения требований ГМССБ для передачи
п приема сообщений, относящихся к бедствию, срочности и безопасно-
> in а также для передачи и приема сообщений общего назначения с
п. пользованием ЦИВ, радиотелефонии и узкополосной буквопечатаю-
щей связи (УБПЧ).
Радиоустановка соответствует правилам по оборудованию мор-
■ м|\ судов (часть IV "Радиооборудование" Морского Регистра судо-
ч. цстиа, COJIAC - 74 с поправками 1988 года, В АКР - 90, Резолюции
ИМ<) А.806 (19) от 23.11.95., Рекомендации МККР по системам ЦИВ и
I.AI 1В 493 - 8, 541 -4, 625.
IIB/KB радиоустановка, имеющая цифровой избирательный вызов,
• чич печивает необходимую безопасность и удобный вызов судно -
• п ю. судно - берег и берег - судно для судов морского, рыболовецко-
п п пассажирского флотов. Она обеспечивает следующие категории
им юиов с использованием как телефонии, так и ЦИВ, а также радио-
ич in в режимах радиотелефонии и УБПЧ для следующих видов связи
и I ообщений:
- бедствия, срочности и безопасности;
- передачи информации, необходимой для эксплуатации судна;
- общественной корреспонденции.
Радиоустановка SM 003 работает в следующих режимах при пере-
даче и приеме:
- непрерывное наблюдение на специальном приемнике за вызова-
ми ЦИВ на частотах бедствия 2187,5; 8414,5 кГ ц и обеспечение безо-
пасности в системе ЦИВ: 4207,5; 16312,0; 12577,0; 16804,5 кГц;
- работа передатчика в диапазоне частот 1605,0 кГц...27,5 МГц
для радиотелефонии, для УБПЧ и ЦИВ;
- работа передатчика классами излучения J3E, НЗЕ, F1B;
- работа приемника в диапазоне частот 1605,0 кГц...27,5 МГц для
радиотелефонии и для УБПЧ и ЦИВ;
- работа приемника при радиоприеме сигналов с классами излуче-
ния J3E, НЗЕ, J2B, F1B;
- сканирование всех выбранных каналов бедствия ЦИВ;
- обеспечение работы УБПЧ в режимах циркулярного и избира-
тельного вызовов на одночастотных каналах бедствия, предназначен-
ных для этого вида связи.
ПВ/КВ радиоустановка дополнительно может обеспечивать сле-
дующее:
- подключение к навигационной аппаратуре по стыку RS232 / RS
422 (NMEA0183);
- подключение штатного освещения мощностью не более 100 Вт,
рассчитанного на питание от источника постоянного тока с напряжени-
ем 18...36 В;
- подключение к терминалу принтера по стыку CENTRONIX.
Состав радиоустановки SM 003
В стандартный состав оборудования радиоустановки SM 003 мощ-
ностью 200. ..250 Вт входит следующая аппаратура:
1) приемопередатчик SM 200;
2) приемопередатчик SM 201;
3) устройство согласующее SM 210;
4) устройство согласующее SM 210 - 01;
5) терминал управления SM 100 в составе:
- блок системный SM 2060;
- монитор SM 130;
- клавиатура SM 140;
6) принтер SM 150;
7) микротелефон SM 440;
8) пульт аварийных сообщений SM 2090А;
9) устройство радиоприемное GPS SM 007 в составе:
- радиоприемник GPS SM 007 - 01;
- буферЫМЕА SM445;
10) блок контроля SM 2095;
11) устройство силовое распределительное SM 2091;
12) лампа аварийного освещения SM 441;
13) громкоговоритель выносной SM 442;
14) две аккумуляторные батареи 6СТ - 182;
15) передающая ПВ/КВ антенна К - 675;
16) приемная ПВ/КВ антенна АПС-6-2.
Радиоустановка также выпускается и в варианте SM 003 - 01,
мощностью 400...500Вг с приемопередатчиком SM 201. В остальном
состав такой установки аналогичен перечисленному.
В состав приемопередатчика SM 200 входят следующие блоки:
приемник ЦИВ SM 250, приемник ПВ/КВ SM 240, возбудитель SM 230,
усилитель мощности SM 220, блок питания SM 500, отсек внешних
соединений. В состав приемопередатчика SM 201 в отличие от приемо-
передатчика SM 200 входит еще один усилитель мощности SM 200.
На рисунке 1.3 изображена структурная схема ПВ/КВ радиоуста-
новки SM 003.
Основные технические характеристики ПВ/КВ
радиоустановки
В таблице 1.2 приведены общие технические характеристики уста-
новки.
Таблица 1.2 - Общие технические характеристики
Частотный
диапазон:Передатчик 1,6...27,5 МГц, шаг сетки частот 10 Гц
Приемник 0,4...27,5 МГц, шаг сетки частот 10 ГцТип связиСимплексный и полудуплексныйКлассы
работыПередатчик: J3E, НЗЕ, FIB
Приемник J3E, НЗЕ, FIB, J2BАнтенный
импедансС = ЗООпФ; R = 4 Ом - для ПВ диапазона;
R = 50 Ом - для KB диапазона
Основные технические характеристики ПВ/КВ передатчика приве-
дены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 - Технические характеристики ПВ/КВ передатчика
Частотный
диапазон1,6. ..27,5 МГц, шаг сетки частот 10 ГцНепрерывная
работаПередатчик способен работать в режиме 2 минуты
на передачу и 1 минуту молчания в течение более 6
часовВыходная
мощностьВ диапазоне частот 1,6...4 МГц 100 Вт
(4 Ом, 300 пФ)В диапазоне частот 4...27,5 МГц - 250 Вт (50 Ом)
для SM 200; для SM 201 - 500 ВтПри питании от резервного источника
в диапазоне 1,6...27,5 МГц более 60 ВтОтклонение
частотыМенее 10 ГцШирина
полосы частот3 кГц или менее для класса излучения J3E;
0,5 кГц или менее для F1ВОслабление
несущей40 дБ или болееНежелатель-
ные
излучения1,5...4,5 кГц 31 дБ или более4,5. ..7,5 кГц 38 дБ или болееСвыше 7,5 кГц 43 дБ или болееОбщая
частотная
характеристика
низкочастот-
ного каналаОтклонение в диапазоне 350...2700 Гц менее 6 дБ
В таблице 1.4 представлены технические характеристики основно-
го ПВ/КВ и ЦИВ приемников
Радиоустановка SM 003 в частотном диапазоне 1,6...27,5 МГц ис-
пользует автоматическое антенное согласующее устройство SM 210
(или SM 210-01), которое обеспечивает настройку 7...30 м проволоч-
ной или 6... 12 м штыревых антенн.
ПВ / KB радиоустановка имеет встроенную систему контроля со-
стояния с идентификацией результатов контроля: При этом обеспечи-
иается проверка приема и передачи ЦИВ без изменения сигнала. Сис-
тема управления радиоустановки исключает возможность повреждения
аппаратуры в результате неправильной последовательности использо-
вания органов управления. Она обеспечивает также проведение само-
контроля с помощью встроенной программы самоконтроля и работу с
принтером.
Выходная мощность низкочастотного тракта на телефон 600 Ом
составляет не менее 200 мВт, выходная мощность на громкоговоритель
обеспечивается не менее 2 Вт.
Таблица 1.4 - Технические характеристики ПВ/КВ и ЦИВ приемников
Диапазон
принимаемых частот0,4...27,5 МГц, сетка частот 10 ГцПриемная
системаДвойной супергетеродин с системой преоб-
разования частоты с повышением и синхро-
низированным по фазе цифровым синтеза-
тором
Первая ПЧ 80,455 МГц;
Вторая ПЧ 455 кГцПринимаемые
классы излученияJ3E, НЗЕ, FIB, J2BЧувствительность6 мкВ или менее Избирательность:
по соседнему каналу
интермодуляционная
по побочным каналам60 дБ или более
70 дБ или более
80 дБ или болееСелективность
по соседнему каналу
(ЦИВ, БАПВ)Символьная скорость ошибок 1*10"7 или
менее;
Входной уровень желательного сигнала
10 мкВ;
Нежелательный сигнал: входной уровень
1 мВ без модуляции, сдвиг частоты 500 Гц
Радиоустановка питается от однофазной сети переменного тока
напряжением 220В ± 10% и частотой 50 Гц± 5%. В случае пропадания
сетевого напряжения происходит автоматическое переключение на ре-
зервный источник, представляющий собой аккумуляторную батарею
напряжением 24 В (+7,2 В; - 6,0 В). Ток, потребляемый радиоустанов-
кой от судовой сети переменного тока, не превышает: 3 А в режиме
дежурного приема; 7,5 А (10,5 А в зависимости от варианта радиоуста-
новок) в режиме передачи при номинальной мощности излучения.
Ток, потребляемый радиоустановкой от резервного источника пи-
тания, не превышает 30 А (40 А в зависимости от варианта радиоуста-
новок) в режиме передачи. При снижении напряжения резервного ис-
точника питания ниже 24,5 ± 0,3 В (для кислотного аккумулятора) и до
28,4 ± 0,3 В (для щелочного аккумулятора) включается режим подза-
рядки.
Устройство и работа ПВ/КВ радиоустановки
Приемопередатчик SM 200 (SM 201) осуществляет прием и пере-
дачу сигналов ПВ/КВ радиостанций или Береговых центров в режимах
радиотелеграфии, УБПЧ, ЦИВ сигналов и радиотелефонии с выдачей
сообщений через терминал соответственно на принтер или микротеле-
фон (рисунок 1.3).
Антенна 2
Согласующее
устройство
SM210
(SM210-01)
Антенна 1
Устройство
силовое
распреде-
лительное
SM2091
Блок
системный
SM2060
К аккум
батарее
Пульт
аварийных
сообщений
SM2090A
+24В на УКВ радиоустановку SM005
Рисунок 1.3 - Структурная схема ПВ/КВ радиоустановки
Громкого-
воритель
SM442
Микро-
телефон
SM440
Клавиатура
SM140
Принтер
SM150
н-ЗООВ Монитор
Лампа
аварийного
освещения
SM441
+24В
К сети
-220В/
50Ги
Терминам управления SMI00 предназначен для вывода информации
и управления с клавиатуры всей радиоустановкой с помощью средств
терминала и отображением принимаемой и передаваемой информации
на цветном мониторе SM 130, а также для формирования и обработки
радиотелеграфного, УБПЧ, телефонного и ЦИВ сигналов. Терминал
управления состоит из блока системного SM 2060 (рисунок 1.3), цвет-
ного монитора SM 130 и клавиатуры SM 140.
Блок системный SM 2060 (рисунок 1.3) обеспечивает управление
ПВ / KB радиоустановкой. На передней панели блока расположены:
- кнопки "DISTRESS" и "2182", которые служат для посылки опо-
вещения о бедствии и для отображения состояния передачи этого опо-
вещения;
- громкоговоритель и ручка "Громкость" для приема оператором
речевых сигналов при работе в режиме "Громкой связи";
- разъем для подключения выносного громкоговорителя SM 442;
при его подключении внутренний громкоговоритель отключается;
- заглушка дисковода 3,5"; дисковод устанавливается при необхо-
димости;
- выключатель питания и разъем для подключения клавиатуры.
На задней панели блока находятся разъемы источника питания,
монитора, приемопередатчика, микротелефона, принтера, GPS прием-
ника, лампы аварийного освещения, предохранители, клемма заземле-
ния.
Согласующее устройство SM 2/0 (SM 210- 01) предназначено для
обеспечения работы передатчика на судовые антенны:
штыревые высотой 6... 12 м;
проволочные длиной 7...30 м.
Согласующее устройство обеспечивает преобразование входного
сопротивления антенны в активное сопротивление, равное 50 Ом при
КБВ, равном 0,7...0,8 в диапазоне частот 1600...27500 кГц. На вход
согласующего устройства поступает высокочастотный сигнал мощно-
стью 240...250 Вт от передатчика SM 200 или 480...500 Вт от передат-
чика SM 201. При этом происходит настройка согласующего устройст-
ва, а также работа на излучение. В процессе работы осуществляется
контроль КБВ и ограничение мощности передатчика при перегрузке.
Устройство силовое распределительное SM 2091 предназначено
для подключения ПВ / KB радиоустановки к сети питания 220 В и к
сети резервного питания 24 В, а также для подключения трех автоиом-
пых рабочих мест с радиостанциями УКВ и СЗС системы ИНМАРСАТ
- С для их питания.
Блок контроля SM 2095 служит для визуального контроля за ре-
жимами работы по силовым цепям. Управляющие сигналы для под-
ключения радиоустановки к основному и резервному питанию посту-
пают от силового распределительного устройства. С блока питания
осуществляется дистанционное включение и выключение радиоуста-
новки.
Пульт выносной аварийных сообщений SM 2090А (RS 2090Л) пред-
назначен для посылки оповещения о бедствии и для отображения со-
стояния передачи этого оповещения. Только кнопки "ТО SEND DIS-
TRESS" и "DISTRESS" на передней панели системного блока служат
для посылки оповещения о бедствии. Кнопка сброса служит для отме-
ны посылки оповещения. Пульт может быть соединен с приемопере-
датчиком кабелем длиной 50 м.
1.8 ПВ/КВ приемопередатчики
Структурные схемы приемопередатчиков SM 200 и SM201 изо-
бражены соответственно на рисунках 1.4 и 1.5.
В состав передатчика SM 200 (рисунок 1.4) входят усилитель
мощности SM 220 и возбудитель SM 230. Усилитель мощности предна-
значен для усиления по мощности сигнала, формируемого возбудите-
лем и необходимого для подачи в передающую антенну на частоте из-
лучения через согласующее устройство, а также для переключения
уровня мощности и его стабилизации.
Возбудитель SM 230 состоит из платы возбудителя SM 231 и пла-
ты синтезатора частот SM 232.
Плата возбудителя формирует сигналы с однополосной амплитуд-
ной модуляцией классов излучения J3E, НЗЕ для режимов радиотеле-
фонии в диапазоне частот от 1605 до 27500,0 кГц. Формирование осу-
ществляется с помощью тройного преобразования частоты. Первая
промежуточная частота 453,4 кГц, вторая - 80453,4 кГ ц. Возбудитель
также переносит на частоту излучения частотно-модулированные сиг-
налы класса излучения F1B для режимов ЦИВ, БАГ1В и радиотелегра-
фии, сформированных терминалом SM 100.
Плата синтезатора SM 232 формирует частоты первого и второго
гетеродинов для приемного и передающего трактов, а также опорную
частоту модулятора или демодулятора.
Рисунок 1.4 - Структурная схема приемопередатчика SM200
UI
-J
Поскольку для формирования всех частот используется единст-
венный термостатированный кварцевый генератор (ОСХО), установ-
ленный в SM 233, то все синтезируемые частоты имеют такую же ста-
бильность, как кварцевый генератор.
Опорная частота для модема принимает значение от 453,4 кГц до
456,9 кГц с шагом 0,1 кГц и получается путем деления на 100 частоты,
лежащей в пределах от 45,340 МГц до 45,690 МГц. Эта частота синте-
зируется петлей ФАПЧ, состоящей из управляемого генератора и самой
системы ФАПЧ.
Частота второго гетеродина 80 МГц синтезируется непосредствен-
но из опорной частоты 10 МГц тремя последовательно включенными
удвоителями частоты. Эта же частота используется в тракте синтеза
частоты первого гетеродина. Частота последнего находится в пределах
от 80,555 МГц до 110,45499 МГц и может изменяться с шагом 10 Гц.
Прием сигналов осуществляется аналогично выполненными при-
емниками SM 240 и SM 250. В состав приемника входит плата прием-
ника SM 241 и плата синтезатора частот SM 232. Приемник SM 241
предназначен для селекции, усиления и преобразования входных сиг-
налов приема и подачи преобразованного сигнала для обработки на
соответствующие демодуляторы терминала SM 100.
Приемный тракт выполнен по схеме двойного супергетеродина с
частотой первой ПЧ 80,455 МГц и частотой второй ПЧ 455 кГц. Усили-
тели сигнала охвачены АРУ.
Плата распределительная RC 202 (рисунок 1.4) служит для подачи
питающих напряжений на составные части приемопередатчика, согла-
сующее устройство SM 210 и пульт выносных аварийных сообщений
SM 2090А (RC 2090А), а также связывает их с подключаемым терми-
налом управления SM 100 командами управления и информационным
обменом.
Плата распределительная RC 203 электрически связана с платой
RC 202 и служит для подключения удаленных до 50 метров терминала
управления SM 100 (системный блок SM 2060), согласующего устрой-
ство SM 210 и пульта выносного аварийных сообщений RC 2090А.
На задней панели приемопередатчика расположены разъемы ис-
точника питания системного блока SM2060 и УКВ радиоустановки,
предохранитель, клеммы заземления.
В отличие от приемопередатчика SM 200 в состав приемопередат-
чика SM 201 (рисунок 1.5) входит дополнительно еще один усилитель
мощности SM 220.
Выход радио-
частотный
Выход оадисчаст. 2
Усилитель
На SM100
Рисунок 1.5 - Структурная схема приемопередатчика SM201
От приемной
антенны
Плата
распределительная
RC203
На RC2090A^
Управл. и ийЧ^
форм., +24В
▼
+24В на +24В на
SM210 RC2090A
На SM210
Управл. и информ., +2
Блок питания SM 500-01 имеет большую мощность, в нем допол-
нительно введена вторая плата питания SM 510 для обеспечения пи-
тающим напряжением дополнительного усилителя мощности.
Выходной сигнал передатчика снимается с сумматора SM 4612.
Сумматор производит сложение выходных сигналов обоих усилителей
МОЩНОСТИ.
В остальном работа составных частей передатчика SM 201 анало-
гична функциональным особенностям передатчика SM 200.
1.9. Судовая УКВ радиоустановка SM 005
УКВ радиоустановка обеспечивает необходимую безопасность и
удобный вызов судно - судно, судно - берег и берег - судно для судов
морского, рыболовецкого и пассажирского флотов и предназначена для
ГМССБ в автоматической системе морской УКВ связи, а также для
работы в морской подвижной службе в соответствии с приложением 18
Регламента радиосвязи.
Радиоустановка размещается на судах, совершающих рейсы в мос-
ких районах А1, А2, A3 и А4, и обязательна к установке в соответствии
с требованиями Конвенции COJ1AC - 74/83/88 и ДМТ.
Установка обеспечивает следующие категории вызовов с исполь-
зованием как радиотелефона, так и ЦИВ для целей:
- бедствия, срочности и безопасности;
- передачи информации, необходимой для эксплуатации судна;
- общественной корреспонденции.
Состав УКВ радиоустановки
УКВ радиоустановка состоит из следующих подсистем:
приемопередатчика SM 300;
микротелефона SM 440;
блока питания SM 6020;
блока питания SM 6030;
антенны SM 353;
- устройства зарядного SM 4024;
лампы аварийного освещения SM 441;
громкоговорителя выносного SM 442;
громкоговорителя выносного SM 442-01.
Основные технические характеристики УКВ установки приведены
в таблице 1.5.
Таблица 1.5 - Технические характеристики УКВ радиоустановки
Частотный
диапазонДуплексный прием в диапазоне частот
160,625 ... 162,025 МГц;
Передача в диапазоне частот
156,025... 157,425МГц;
Симплексный прием и передача в диапазоне
частот 156,300... 157,450 МГц;
Прием националы), каналов США и каналов
погоды в диапазоне 156,025... 162,550 МГцШаг сетки частот25 кГцОтклонение частоты
от номиналаНе более 10-10'6Классы излучениядля радиотелефонии: 16KOG3E;
для сигналовЦИВ с максимальной девиацией
не более 5 кГц: 16KOG2BВыходная мощность
передатчикане более 25 Вт (повышенная мощность);
не более 1 Вт (пониженная мощность)Коэффициент нели-
нейных искаженийне более 7%Мощность излучения в
соседних каналахне более 2,5 мкВтУровень паразитной
частотной модуляциине более минус 40 дБЧувствительность
приемника при отно-
шении сигнал - шум
12 дБв симплексном режиме: не хуже 0,5 мкВ;
в дуплексном режиме: не хуже 0,75 мкВИзбирательность
приемникапо соседнему каналу: не менее 75 дБ;
интермодуляционная: не менее 70 дБ;
по побочным каналам: не менее 80 дБНоминальная выходн.
мощность приемникане менее 0,5 ВтИзлучение гетеродина
в антеннуне более 2 нВтПараметры канала
бедствия (70 канал):
- частота приема
- чувствительность
- блокирование156,525 МГц
не хуже 1 мкВ при вероятности ошибки 1%
не менее 90 дВмкВ при вероятн. ошибки 1% Радиоустановка имеет интерфейс для передачи данных при соеди-
нении с электронными навигационными средствами, совместимыми со
стандартом МЭК 1162-1. Она также обеспечивает автоматическое ска-
нирование приоритетного канала и только одного дополнительного ка-
нала с переназначением приоритетного канала и индикацией номеров
на дисплее. Время перестройки при приеме на дополнительном канале
на приоритетный и обратный переход в режиме автоматическою ска-
нирования составляет не более 0,15 с, а время прослушивания не ме-
нее 0,85 с.
Устройство и работа УКВ радиоустановки
Структурная схема установки изображена на рисунке 1.6. УКВ ра-
диоустановка в своем составе имеет приемопередатчик SM 300, микро-
телефон SM 440, блок питания SM 6020.
Приемопередатчик SM 300 состоит из передатчика RH 202, при-
емника RH 201, клавиатуры RH 203, преобразователя DC / DC 24 / 12 В
RH 204 и дуплексера SM 310. Передатчик в своем составе имеет возбу-
дитель SM 320, усилитель мощности SM 350 и антенный переключа-
тель SM 311.
Приемник радиоустановки включает в себя основной приемник
SM 330, приемник ЦИВ сигналов SM 331 и контроллер SM 411.
Сигнал с антенного разъема через антенный переключатель SM
311, управляемый командой "Тх /Rx" (передача / прием), поступает на
приемник SM 330 соответственно через дуплексер SM 310, либо на-
прямую. Приемник перестраивается в частотном диапазоне по коман-
дам "SDA" и "SCL", которые формируются контроллером SM 4 1 I. С
выхода приемника демодулированный ЧМ сигнал ("RxLine") поступает
на контроллер SM 411, который производит аналоговую обработку ре-
чевого сигнала (частотная послекоррекция).
Выходной речевой сигнал "Phone" с контроллера поступает на
микротелефон SM 440. Приемник ЦИВ сигнала SM 331 со второго ан-
тенного разъема принимает и демодулирует ЧМ сигнал ("DSC Line"),
который поступает на контроллер SM 411 для цифровой обработки
ЦИВ сигнала. ЦИВ приемник настраивается на частоту 70-го канала по
командам "SDA" и "SCL".
Передача сообщений осуществляется передатчиком RH 202, в со-
став которого входят возбудитель SM 320 и усилитель мощности SM
350.
Информационный низкочастотный сигнал " Mike" поступает с
микротелефона SM 440 на контроллер SM 411, который осуществляет
аналоговую обработку сигнала (предчастотную коррекцию).
Антенна
SM353
Передатчик RH202
Дуплексер
SM310
1W/25W
Тх off
Антенный
переключатель
SM311
■ Tx/Rx
Возбудитель
SM320
Tx
Line
Усилитель
мощности
SM350
Alarm SDA
Check Tx SCL
SM 300
Выносные
устройства
Alarm
Check
1W/25W
Tx off
DSC I
Line 1
nj
Антенна
ЦИВ
Rx
Line
Приемник
SM330
iX
I
SDA
SCL
SDA
SCL
DSC
Line
Tx/Rx
Приемник SM330 (RN201)
Приемник
ЦИВ
SM331
I
Контроллер
SM411
Клавиатура
RH203
Дисплей
Громкогово-
ритель
Mike Phone Handset Talk key
ill
+24 В
+12B
Устройство
зарядное
SM4024
Микротелефоны
SM440
TxD
+12B
Принтер
24В/Аккум.
Преобразователь
RH204
Блок питания
SM6020220В/50Гц+24 ШАккум.220В/50ГЦ
Рисунок 1.6 - Структурная схема УКВ ралио>становки
Выходной сигнал " Тх Line " поступает на вход возбудителя, кото-
рый формирует сигнал на частоте излучения, для усиления в усилителе
мощности SM 350.
Перестройка передатчика в частотном диапазоне осуществляется
возбудителем по командам "SDA" и "SCL".
Переключение уровня выходной мощности осуществляется в уси-
лителе мощности по команде "1W / 25W". Отключение усилителя
мощности производится по команде "Тх off' ("Передатчик "отклю-
чен"). Команды "SDA" , "SCL", "1W / 25 W" и "Txoff формируются
контроллером SM 411.
Усилитель мощности формирует команду "Check Тх" ("Контроль
передачи") при превышении номинальной выходной мощности и ко-
манду "Alarm" ("Сигнал тревоги") в случае превышения уровня отра-
женной волны в антенне.
Антенна SM 353 служит для излучения и приема сигналов морско-
го УКВ диапазона и представляет собой штыревую консгрукцию высо-
той 1235 мм и диаметром 104 мм, расчитанную на мощность излучения
не менее 25 Вт (50 Ом).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Какие основные функции выполняет система ГМССБ (GMDSS)?
2. Как в системе ГМССБ определяются основные морские районы?
3. Накаких частотах в системе ГМССБ осуществляется радиосвязь на
ближних, средних и дальних расстояниях?
4. Перечислите международные частоты сигналов бедствия для раз-
личных режимов радиооборудования ГМССБ.
5. Перечислите системы, входящие в состав ГМССБ.
6. Изобразите схему, иллюстрирующую принцип построения ГМССБ.
7. Для чего необходимы различные резолюции Международной мор-
ской организации (1МО)?
8. Дайте характеристику состава оборудования для различных мор-
ских районов плавания.
9. Перечислите основные документы Мастер-плана ГМССБ.
10. Что представляет собой система цифрового избирательного вы-
зова (ЦИВ, DSC)?
11. Какие составные части (сигналы) включает в себя сигнал бедст-
вия в ЦИВ?
12. Приведите основные технические характеристики системы ЦИВ.
13. Перечислите состав формата подтверждения сигнала бедствия.
14. Как осуществляется ретрансляция сигнала бедствия?
15. Какую информацию содержит формат ретранслированного сиг-
нала бедствия?
16. Каким образом осуществляется радиосвязь в поисково-
спасательных операциях?
17 Какой информацией по безопасности должны обеспечиваться
все суда?
18. Охарактеризуйте категории дипломов для операторов судов, ис-
пользующих ГМССБ.
19. Каким образом осуществляется радиосвязь на месте бедствия?
20. Назовите основные функции систем ИНМАРСАТ, КОСПАС-
SARSAT, НАВТЕКС.
2 I. Каково назначение ПВ/КВ радиоустановки?
22. В каких основных режимах приема и передачи работает ПВ/КВ
радиоустановка?
23. Перечислите основной состав ПВ/КВ радиоустановки.
24. Назовите общие технические характеристики (параметры)
ПВ/КВ радиоустановки.
25. Изобразите структурную схему ПВ/КВ радиоустановки.
26. Назовите основные технические характеристики ПВ/КВ пере-
датчика радиоустановки SM 003 (SM 003-01).
27. Назовите основные технические характеристики (параметры)
ПВ/КВ и ЦИВ приемников.
28. Для каких целей предназначен терминал управления SM 100?
29. Дайте краткую характеристику согласующему устройству SM
210 и типам антенн ПВ/КВ радиоустановки.
30. Изобразите структурную схему приемопередатчика SM 200
ПВ/КВ радиоустановки.
3 1. Какие дополнительные блоки входят в схему приемопередатчика
SM201?
32. Как осуществляется формирование сетки частот в возбудителе
Г1В/КВ радиоустановки?
33. Какие значения промежуточных частот применяются в прием-
ном тракте ПВ/КВ радиоустановки?
34. Каково назначение УКВ радиоустановки?
35. Перечислите основной состав УКВ радиоустановки.
36. Назовите основные технические характеристики (параметры)
УКВ радиоустановки.
37. Каков состав аппаратуры, входящей в схему передатчика УКВ
радиоустановки?
38. Каков состав аппаратуры, входящей в схему приемника УКВ ра-
диоустановки?
39. Изобразите структурную схему УКВ радиоустановки.
40. По каким командам осуществляется перестройка частоты пере-
датчика и переключение уровня выходной мощности передатчика?
Глава 2. БЕРЕГОВАЯ СТАНЦИЯ ГМССБ
2.1. Состав береговой станции морского района А1 и назначе-
ние основных технических средств
Береговая станция (БС) района А1 предназначена для обеспечения
приема сигналов бедствия от судна в морском районе А1 на канале
70 (156,525 МГц) с использованием цифрового избирательного вызова
(ЦИВ), передачи сигналов подтверждения принятия сигнала бедствия
от БС на судно, а также передачи сигнала на спасательно-
координационный центр (СКЦ). Прежде всего, БС обеспечивает связь
на канале 16 (156,800 МГц) между СКЦ и судном, терпящим бедствие
[4,5].
Комплекс БС включает следующие составные части:
- радиооборудование береговой станции УКВ диапазона морского
района А1;
- оборудование центра управления береговой станции.
Вариант БС, совмещенный с центром управления, изображен на
структурной схеме (рисунок 2.1), а на рисунке 2.2 показана структурная
схема удаленной БС, размещаемой в контейнере.
Основные блоки системы имеют следующее назначение. Основной
УКВ приемопередатчик 70 канала SM301-C/S осуществляет связь в ре-
жиме ЦИВ на канале 70 (156,525 МГц) в режиме приема сигналов бед-
ствия от судна и подтверждения принятия сигнала бедствия на судно,
ретрансляцию ЦИВ бедствия для судов, находящихся в районе бедст-
вия, а также обеспечивает передачу форматов ЦИВ, связанных с безо-
пасностью мореплавания и для целей обычной деловой связи.
Радиотелефонный канал (при использовании рабочего номера ка-
нала) используется для общественной корреспонденции.
Основной УКВ приемопередатчик 16 канала SM301-C/S осуществ-
ляет связь на канале 16 (156,800 МГц) в телефонном режиме между бе-
реговой станцией или спасательно-координационным подцентром
(СКПЦ) и судами, находящимися в районе бедствия.
Резервные УКВ приемопередатчики SM301-C/S осуществляют ра-
диосвязь в режиме дублирования на 16 и 70 каналах соответственно.
Приемопередатчик дуплексного канала SM302-C/F3 предназначен
для организации дуплексной радиотелефонной связи в диапазоне час-
тот 156... 174 МГц, необходимой для обработки общественной коррес-
понденции между судном и береговым центром (БЦ) с выходом через
АТС на абонентов телефонной сети.
Блок Б42-27 служит для коммутации УКВ антенн SM353 к сим-
плексным приемопередатчикам SM301-C/S.
Береговая станция
I
70 канал
На СКЦ ▼♦КБСКСКЦ
К рабочей станции
Рисунок 2.1 - Береговой комплекс оборудования морского района А1
Блок системный Б86-17.01 представляет собой совместимый ком-
пьютер (PC) и предназначен для приема сигналов ЦИВ от БС, их обра-
ботки и последующей передачи в ЦУ и СКЦ (СКПЦ), приема форматов
подтверждения сигналов бедствия и сигналов ЦИВ от ЦУ или СКЦ, их
обработки и последующей передачи на судно. Этот блок также осуще-
ствляет функции сервера локальной вычислительной сети, в состав ко-
торой входят две рабочие станции (ведение баз данных, сформирован-
ных по требованию заказчика).
Блок линейных интерфейсов и управления Б07-64 предназначен
для коммутации информационных каналов средств связи на оконечные
устройства ЦУ и СКЦ, а также для обеспечения сопряжения двухпро-
водных телефонных линий с четырехпроводными и осуществления
приема (передачи) сообщений по внешним стандартным каналам связи
при согласовании их интерфейсов.
Блок бесперебойного питания (ББП) SM503-01 предназначен для
обеспечения питающим напряжением +24 В устройств ЦУ и УКВ1
средств связи, входящих в состав комплекса при работе от питающей
однофазной сети переменного тока. Блок автоматически переключается
на работу от источника постоянного тока +24 В, в качестве которого
используется комплект аккумуляторных батарей, обеспечивающий ра-
боту комплекса в течение 10 часов. В составе блока питания имеется
автоматическое зарядное устройство, обеспечивающее заряд аккумуля-
торных батарей и поддержание их в состоянии постоянной готовности
к работе.
Силовое распределительное устройство предназначено для под-
ключения оборудования комплекса к сети питания 220 В и сети +24 В
трех УКВ приемопередатчиков.
Сетевые коробки Б12-16/6 и "EVRO" предназначены для разветв-
ления питающего напряжения, поступающего на их входы, для кон-
кретных потребителей.
Рабочая станция представляет собой аппаратно-программное уст-
ройство, резервированное по питанию, состоящее из следующих час-
тей:
1) компьютера (PC-совместимый) - системный блок ПЭВМ с
операционной средой Windows 95, имеющего клавиатуру и монитор
"SVGA 15";
2) программного обеспечения для управления средствами связи
БС и выполнения функций ГМССБ.
J
ВТ1
Аккумуляторная
батарея
24В 90А-Ч
>
"+"
ACIN220V
SM2095-01
Блок контроля
J8
SM503-01
Блок питания
Г-# 12 "+ВАТJ3
ГЕ?:
"24VT
JI5
J1 "АС"
l-0J2"-BAT" "КОНТР"
I8-+24V3"
J18--24V
"24 V2" Л7
Коробка сетевая
управляемая
Б12-16/6 Х2
хз
Х4
XIХ5
Х6
Х7
SM301-C/S
• HANDSET"_
Приемопередатчик
УКВ (Канал 70 Осн.)
Jl "24VDC
SM301-C/S
Приемопередатчик
УКВ (Канал 70 Осн.)
J1 "24 VDC"
SM301-C/S
"HANDSET"
Канал 70
Канал 16
Приемопередатчик
УКВ (Канал 70 Осн.)
'ANTDSC
Jl "24VDC"
"RS232
SM301-C/S
Приемопередатчик
УКВ (Канал 70 Рез.)
"ANT DSC"
Jl "24VDC"
"RS232'1
На блок сопря-
жения Б42-34 БС
А1 и далее на
блок системный
Б86-17.01
Блок
сопряжения
Б42-34
t
Блок
сопряжения
Б42-34
Блок
сопряжения и
управления
"24 V" Б07-65
На блок сопря-
жения Б42-34 БС
А1 и далее на
блок системный
Б86-17.01
На блок ли-
нейных ин-
терфейсов и
управления
Б07-64 БС А]
-ь.
о
Управление
Рисунок 2.2 - Структурная схема береговой удаленной станции морского района А1
Для печатания сообщений к системному блоку может подключать-
ся принтер.
Рабочие станции выполнены в двух комплектах: основная и ре-
зервная. Рабочая станция в составе комплекса выполняет следующие
функции:
- прием и декодирование форматов ЦИВ;
- подтверждение сигнала бедствия;
- ретрансляция ЦИВ бедствия для судов, находящихся в зоне бед-
ствия;
- форматирование и передача ЦИВ для судов;
- коммерческий обмен с подключением к береговой телефонной
сети;
- ведение архива переданных и принятых форматов ЦИВ;
- печатание полученных ЦИВ сообщений на принтере (в случае
необходимости).
Примечания: I) рабочая станция 2 может использоваться лдя обра-
ботки ЦИВ, предназначенного для общественной
корреспонденции;
2) на рабочей станции 2 также может быть установ-
лена электронная система отображения навигацион-
ных карт, сформированных по требованию заказчика.
Преобразователь постоянного напряжения в переменное (ППНП
DC/AC) предназначен для обеспечения питающим напряжением ~ 220
В рабочих станций, входящих в комплекс при работе от блока питания
SM503-01.
Мини-АТС предназначена для обеспечения коммерческого теле-
фонного трафика в дуплексном канале, а также при необходимости для
ведения переговоров по каналу 16. В качестве мини-АТС используется
станция типа "PANASON1K". Мини-АТС обеспечивает возможность
тарификации радиопереговоров в телефонной сети с выводом их для
документирования на принтер но стыку RS232 (рисунок 2.1).
Телефон предназначен для обмена сообщениями по выделенным
или коммутируемым телефонным каналам.
Микротелефон SM440 (МТ на рисунке 2.1) предназначен для пере-
говоров через УКВ приемопередатчики.
Составные части удаленной БС, размещаемой в контейнере, имеют
аналогичное назначение.
2.2. Состав СКЦ (СКПЦ) и назначение основных технических
средств
Один из вариантов построения СКЦ изображен на рисунке 2.3, а на
рисунке 2.4 показана структурная схема варианта СКПЦ с дополни-
тельным оборудованием.
Основные подсистемы оборудования СКЦ (СКПЦ) имеют сле-
дующее назначение. Рабочая станция представляет собой аппаратно-
программное устройство, резервированное по питанию и состоящее из
следующих составных частей:
1) компьютера (PC-совместимого системного блока ПЭВМ) с
операционной средой Windows 95, включающего в себя клавиатуру и
монитор "SVGA 15" (рисунок 2.3);
2) программного обеспечения для управления средствами связи
1>С и выполнения функций ГМССБ.
Консоль оператора СКПЦ
Рабочая станция IРабочая станция 2
Рисунок 2.3 - Структурная схема комплекса оборудования спасательно-
координационного подцентра (СКПЦ)
Рабочие станции выполнены в двух комплектах: основном и ре-
зервном. Рабочая станция в составе комплекса аппаратуры СКЦ вы-
полняет следующие функции:
- прием и декодирование форматов ЦИВ;
- подтверждение сигнала бедствия;
Консоль оператора СКЦ
Рабочим станции IРабочая станции 2
Монитор
"Р
Монитор
Сеть
TELEX,
АТ-50
Системный
блок ПЭВМ
f3
Системный
блок ПЭВМ
Телеграфный
контроллер
Клавиатура
I IpllllTCp
Клавиатура
Ethernet
Электронный
проектор
ЭКРАН
На Л1, Л2
Aiinapai циф-
S3
На НО 7-64
"АГч
[фа
ровой
минеи (АЦЗ)
По АГ I Ho "А2"
G09-I3
Клок сигнализации
SM440
MT
SM4-12-01
Гр
II КОНТРОЛЯ
"Л2"
На Г.07-64
SM440
MT
SM412-01
Гр
НИМИSM503-01DC/AC4БШ1SM2095-0124 В / 220 В->24 ВЬКНа220 В
Телефон
лппарагг
+24 I!
К шиш АТС AT
К09-13
-220 В
< 24 В
Батарея
Модем
ГЛФ
К мини АТС AI
220 В
220 В
220 В
SM2091
Устройство силовое
распределительное
• 24 В
Дополнительное оборудование СКЦ
NAVTEX
INMARSAT-C
+24 В
SM 503-01
КПП
i 121,5 МГц1
ГЛФ
6 канал оснони
ГЛФ
I3 канал pciepn
>2-1 В
Батарея
SM005
УКВ р/ст
SM2095-
01
БК
123,1 МГцf
AI10УКВ р/стSM005
УКВ р/ст
SM440
Мнкротелефон
SM440
Микротелефон
Рисунок 2.4 - Схема варианта комплекса оборудования спасательно-
координационного цешра е дополнительным оборудованием
- ретрансляция ЦИВ бедствия для судов, находящихся в зоне бед-
ствия;
- форматирование и передача ЦИВ для судов;
- ведение архива переданных и принятых форматов ЦИВ;
- печатание полученных ЦИВ сообщений на принтере (в случае
необходимости).
Примечание. На рабочей станции 2 также может быть установле-
на электронная система отображения навигационных карт, сформиро-
ванных по требованию заказчика.
Блок сигнализации и контроля Б09-13 предназначен для коммута-
ции информационных каналов средств связи береговых станций мор-
ских районов Л1 и А2 на оконечные устройства СКЦ для обеспечения
приема (передачи) сообщений по внешним каналам УКВ и 11В диапа-
зонов радиоволн.
Блоки бесперебойного питания SM503-0I предназначены для
обеспечения питающим напряжением +24 В устройств СКЦ и дополни-
тельных средств связи, входящих в состав комплекса, при работе от пи-
тающей однофазной сети переменного тока. Блок автоматически пере-
ключается на работу от источника постоянного тока + 24 В, в качестве
которого используется комплект аккумуляторных батарей, обеспечи-
вающий работу комплекса в течение 10 часов. В составе блока питания
имеется автоматическое зарядное устройство, обеспечивающее заряд
аккумуляторных батарей и поддержание их в состоянии постоянной
I отовности к работе.
Силовое распределительное устройство предназначено для под-
ключения оборудования комплекса к сети питания 220 В и сети + 24 В.
Сетевые коробки Б12-16/6 и "EVRO" предназначены для разветв-
ления питающего напряжения, поступающего на их входы, к конкрет-
ным потребителям.
Преобразователь постоянного напряжения в переменное ППНП
DC/AC предназначен для обеспечения питающим напряжением ~ 220 В
рабочих станций, входящих в комплекс при работе от блока питания
SM503-01.
Телефон, модем и факсимильный аппарат (или факс-модемная
плата) предназначены для обмена сообщениями по выделенным или
коммутируемым телефонным каналам.
Телеграфный контроллер предназначен для обмена сообщениями
через сети "ТЕЛЕКС" и АТ-50.
Микротелефоны SM440 необходимы для переговоров через УКВ и
ПВ приемопередатчики соответствующих береговых станций.
Выносные громкоговорители SM442-01 предназначены для про-
слушивания переговоров, ведущихся по станциям УКВ и ПВ диапазо-
нов.
Аппаратура магнитной записи предназначена для документирова-
ния телефонных переговоров, которые осуществляются при работах но
бедствию.
Электронный проектор служит для отображения навигационной
обстановки в районе ответственности СКЦ.
При необходимости на СКЦ (СКПЦ) устанавливается дополни-
тельное оборудование в соответствии с конкретными требованиями за-
казчика (рисунок 2.4). На рисунке 2.4 изображен один из вариантов по-
строения СКЦ с дополнительным оборудованием. В данном варианте
установлено оборудование, имеющее следующее назначение:
- станция системы INMARSAT-C со встроенным приемником
расширенного группового вызова (РГВ) предназначена для сбора и пе-
редачи информации, которая может либо оказать содействие в предот-
вращении бедствия, либо ускорить проведение поисково-спасательных
работ при бедствии, а также для обеспечения сбора информации о ме-
стоположении и движении судов (полинг); она также принимает и пе-
редает по назначению навигационные и метеорологические предупре-
ждения и другие срочные сообщения, связанные с безопасностью;
- приемник NAVTEX предназначен для приема на частоте 518 кГц
навигационных и метеорологических предупреждений, передаваемых в
системе NAVTEX; по требованию заказчика могут быть дополнительно
установлены УКВ приемопередатчики SM005 для обеспечения радио-
связи в каналах 6, 9, 13 и др.;
- приемопередатчик УКВ А110, работающий на частотах 121,5
МГц и 123,1 МГц, который необходим для связи с воздушными судами,
участвующими в поисково-спасательной операции.
Связь между БС необслуживаемой и СКЦ (СКПЦ) осуществляется
по радиорелейному каналу и выделенной наземной телефонной сети, а
также по каналу пакетной связи в УКВ диапазоне (прием, обработка и
передача сигналов ЦИВ).
2.3. Состав береговой станции морского района А2 и назначе-
ние основных технических средств
Комплекс аппаратуры БС включает следующие основные подсис-
темы:
- радиооборудование береговой станции ПВ диапазона морского
района А2;
- оборудование центра управления береговой станции.
На рисунках 2.5 и 2.6 изображены схема соединений комплекса и
один из вариантов его построения, а на рисунке 2.7 показана структур-
ная схема системы управления удаленной ПВ/КВ приемопередающей
станцией по УКВ связи.
К БС
района АI
На СКЦ
к рабочей станции
К СКЦ
наБСК
Рисунок 2.5 - Схема соединений комплекса
(береговой станции и центра управления)
Береговая станция и центр управления расположены в одном зда-
нии. В настоящей конфигурации (рисунок 2.5) учтены требования ре-
золюции ИМО А.80Ц19) для ГМССБ, а также рекомендации МСЭ-Р
М.493-8 по организации системы цифрового избирательного вызова в
морской подвижной службе.
Терминал управления станции обеспечивает возможность выпол-
нения всех операций, а также сигнализации и индикации, предусмот-
ренных в рекомендациях МСЭ-Р М.541-4.
Блок
Б42-15
ЦИВ
2187,5 кГц
ТФ связь
2182 кГц
► 24 В
УБПЧ 2174.5 кГц.
Коммерческий
ЦИВ 2189 кГц,
ЦИВ2187.5 кГц
резерв
Дуплексная
коммерческая
ТФ связь на
3023 кГц УБПЧ
на 4209,5 кГц
SM210
SM200
SM200
SM210
SM210 SM200
SM210 SM200
SM003
ПВ/КВ радиоустановка
SM2060
SM003
ПВ/КВ радиоустановка
SM2060
SM003
ПВ/КВ радиоустановка
SM2060
SM003
ПВ/КВ радиоустановка
SM2060
Б86-17.01
ТЛФ на АТС А1
<
ТЛФ 2182 кГц
на БСК СКЦ
Блок системный
(в комплекте А1)
+ 24 В
~Б07-64
Блок линейных
интерфейсов и
управления
SM440
Микротелефон
X
SM442-01
Громкоговоритель
выносной
SM440
Микротелефон
Рисунок 2.6 Структурная схема берегового комплекса морског о района А2
Для связи между ЦУ и СКЦ могут использоваться ЛВС типа
Ethernet и проводные линии связи.
Перечисленные выше основные подсистемы имеют следующее на-
значение.
Первая ПВ/КВ радиоустановка SM003 предназначена для приема и
передачи сигналов ЦИВ на частоте бедствия 2187,5 кГц.
Вторая Г1В/КВ радиоустановка SM003 предназначена для работы в
канале ЦИВ на частотах бедствия 2177 кГц, 2179 кГц и канале узкопо-
лосного буквопечатания (КУБ) на частоте 2174,5 кГц (аварийный об-
мен информацией в режиме телеграфии).
Третья 1IB/KB радиоустановка SM003 необходима для аварийного
обмена информацией в режиме телефонии, включая связь для коорди-
нации поисково-спасательных операций на месте их проведения на
частоте 2182 кГц.
Четвертая ПВ/КВ радиоустановка SM003 предназначена для дуп-
лексной телефонной связи в целях общественной корреспонденции.
В минимальной конфигурации могут быть задействованы только
две ПВ/КВ радиоустановки (первая и третья). Одна из них (первая сле-
ва на рисунке 2.6) используется для приема и передачи сигналов ЦИВ,
другая (третья слева на рисунке 2.6) для приема и передачи на теле-
фонном канале (ТЛФ) 2182 кГц и канале УБПЧ 2179 кГц.
Блок системный Б86-17.01 представляет собой PC совместимый
компьютер и предназначен для приема сигналов ЦИВ от БС, а также
для их обработки и последующей передачи в ЦУ и СКЦ (СКПЦ) для
Рисунок 2.7 Структурная схема системы управления удаленной ПВ/КВ
радиоустановкой по УКВ связи
приема форматов подтверждения сигналов бедствия на судно. Этот
блок также осуществляет функции сервера локальной вычислительной
сети, в состав которой входят две рабочие станции (ведение баз дан-
ных, сформированных по требованию заказчика). Если блок Б86-17.01
уже имеется в составе берегового комплекса для морского района А1,
то он может не заказываться.
Блок линейных интерфейсов и управления Б07-64 предназначен
для коммутации информационных каналов средств связи на оконечные
устройства ЦУ и СКЦ, а также для обеспечения сопряжения двухпро-
водных телефонных линий с четырехпроводными, для приема (переда-
чи) сообщений по внешним стандартным каналам связи и согласования
их интерфейсов.
Антенны для вышеперечисленного оборудования выполняют
функции излучения и приема сигналов системы берегового комплекса
(рисунок 2.6).
Блок Б42-15 (аттенюатор-разветвитель) предназначен для обеспе-
чения одновременной и независимой работы четырех приемопередаю-
щих устройств с основной или резервными антеннами.
Центр управления представлен четырьмя (или двумя) комплектами
терминалов управления. Каждый терминал управления в составе ком-
плекса выполняет следующие функции:
- управление ПВ/КВ радиоустановкой;
- прием и декодирование форматов ЦИВ;
- подтверждение сигнала бедствия;
- ретрансляция ЦИВ бедствия для судов, находящихся в зоне бед-
ствия;
- формирование и передача ЦИВ для судов;
- коммерческий обмен с подключением к береговой телефонной
сети;
- ведение архива переданных и принятых форматов ЦИВ;
- печатание полученных ЦИВ сообщений на принтере (в случае
необходимости);
- микротелефон SM440 предназначен для переговоров через
ПВ/КВ радиоустановку.
2.4. Состав Морского СКЦ г.Севастополи, совмещенного с
береговыми станциями морских районов А1 и А2
Состав Морского СКЦ и схема соединений его подсистем
изображены соответственно на рисунках 2.8
A3. Комплекс оборудования СКЦ
Ai. Береговой комплекс морского района А1
К ГТС (либо через
мини АТС БС А1)
►
Рабочая станция!(2)
Рабочая станция 1(2)
Ф.АКС
SM209!
J58(.i62)
"ETHERNET"
J54(J5S)
>-п
AC fN 220V
К ГТС (либо через
мини АТС БСА1)
МОДЁМ
Б07-64
Б09-13
"К'анал 16"
Х9
XI4
X15
К сети
Телекс. AT50
ТЯГ контроллер
Мит;АТС
К ГТС
SM2091
Б86-17.0!
•DSC"
AC IN 220V
<
"DSC"
А2. Береговой комплекс морского района Л2
>
ЛС IN 220V
JZ
AC IN 220V
AC IN 220V
Х2
Х7
>^
AC IN 220V
SM209) AI SM003
5 SM2060 AI SM003
£
SM2091 А2 SM003
SM2060 A) SM003
J7
SM2091 A3 SM003
Б07-64
SM20912
у
Дизель-ЭлектрощитоваяМСКЦгенератор
АС220 ВАС
220 V ^
OUT
у правление
220 В
Поз.
обозна-НаименованиеКоли-
чествочениеА!Береговой комплекс морского
района А1 ВИРМ .464524.0021А2Береговой комплекс морского
района А2 ВИРМ.464524.003!A3Комплекс оборудования спаса-
тельно-координационного центра
ВИРМ.464514.001-011
Рисунок 2.8 - Схема состава и соединений морского СКЦ г.Севастополя,
совмещенного с КС морских районов А1 и А2
Береговой комплекс морского района AI
'■ipiTrViMii■ i.'vattujta **оjxtkoP'." рл&снл Л1
Комплекс оборудовании СКЦ
Рисунок 2.9 - Схема соединений морского СКЦ г. Севастополя
К е. 58
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Перечислите состав береговой станции морского района АI.
2. Каково назначение основных блоков комплекса береговой
станции морского района А1?
3. Какие основные части включает в себя рабочая станция?
4. Из каких основных блоков формируется состав береговой уда-
ленной станции морского района А1?
5. Какие функции выполняет рабочая станция в составе комплек-
са аппаратуры СКЦ?
6. Изобразите структурную схему комплекса оборудования спа-
сательно-координационного подценгра (СКПЦ).
7. Какие блоки включаются в комплекс оборудования СКЦ с до-
полнительным оборудованием?
8. Перечислите основной состав аппаратуры береговой станции
морского района А2.
9. Изобразите схему соединений комплекса аппаратуры берего-
вой станции и центра управления.
10. Изобразите структурную схему берегового комплекса морско-
го района А2.
I I. Изобразите структурную схему системы управления удаленной
ПВ/КВ радиоустановкой по УКВ связи.
12. Какие функции выполняются центром управления аппаратурой
берегового комплекса?
13. Изобразите структурную схему берегового комплекса морско-
го района AI Морского СКЦ г.Севастополя.
14. Изобразите структурную схему берегового комплекса морско-
го района А2 Морского СКЦ г.Севастополя.
15. Какие блоки входят в консоль оператора Морского СКЦ
г.Севастополя?
16. Перечислите дополнительное оборудование, входящее в Мор-
ской СКЦ г.Севастополя.
17. Что представляет собой схема соединений подсистем Морско-
го СКЦ?
Глава 3. ТРЛНСПОПДЕР АВТОМАТИЧЕСКОЙ ИДЕНТИ-
ФИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ (АИС)
3.1. Назначением принцип построения
АИС (AIS - Automatic Identification System) - система морскойсвя-
ш при помощи транспондера, в которой суда обмениваются данными,
такими как идентификатор, координаты, курс, скорость, и -гак далее с
другими судами и береговыми станциями по радиоканалам УКВ. Кон-
цепция АИС была заимствована из работ шведского изобретателя Ха-
кана Ланса (Hakan bans), который в середине 80-х годов разрабэтал
технологию автоматической связи и передачи данных между множест-
вом отдельных транспондеров, используя синхронизацию сообщения
по очень точному стандарту распределения времени.
АИС может работать в режимах "судно-судно", "судно-берег" и в
режиме системы управления движением судов (СУДС или VTS). Об-
новление данных, передаваемых АИС, происходит через несколько се-
кунд, что позволяет операторам и судоводителям иметь самую послед-
нюю и полную информацию об окружающей обстановке. Транспондер
АИС связан с судовыми навигационными системами и может подклю-
чаться к "черному ящику" (Voyage Dala Recorder, VDR) для записи и
последующего воспроизведения данных, полученных и переданных
АИС, а также для последующего их анализа [6].
В прибрежных водах местные морские администрации должны
устанавливать береговые станции АИС для слежения за движением су-
пов в своих водах. В первую очередь, это важно для районов с интен-
сивным судоходством. В таких районах уже сегодня действуют стан-
ции СУДС, но внедрение АИС должно значительно облегчить работу
операторов СУДС. Схематически работа АИС показана на рисунке 3.1.
3.2. История развития концепции АИС
В конце восьмидесятых годов XX столетия возникла концепция
" 1 ранспондера" как результат возросшей необходимости расширения
информационного обмена судов с берегом с целью повышения эффек-
гнвности эксплуатации судов и обеспечения безопасности судоходства.
Хотя в начале рассматривался только обмен данными судов с берегом в
поддержку систем управления движением судов (СУДС), данная кон-
цепция впоследствии была расширена и включает дополнительное тре-
бование обеспечения передачи данных между судами для решения за-
чач предупреждения столкновений. В то же время современная рево-
шоция в навигационных и информационных технологиях обеспечила
возможность решения этих новых требований. Комбинируя спутнико-
вые системы определения местоположения, электронные средства кар-
тографии, системы связи и архитектуру открытых информационных
систем, морская электронная промышленность может теперь поставить
рабочие образцы того, что называется универсальной автоматической
идентификационной системой (UAIS, УАИС) или просто АИС.
Такая потребность в использовании систем АИС была связана с
возрастающим объемом морских перевозок, и как следствие, большой
нагрузке на службы СУДС в районах интенсивного судоходства. Суще-
ствовавшая практика работы операторов заключалась в опросе каждого
судна, входящего в зону действия СУДС, и сбора информации об этом
судне с помощью обычных средств УКВ радиосвязи. Затем операторы
службы СУДС координируют движение данного судна относительно
других судов опять же с помощью переговоров по обычному радиока-
налу. Однако с увеличением количества проходящих судов такая рабо-
та становится практически невыполнимой. Сложность задачи, стоящей
перед операторами СУДС, становится понятна на примере данных о
движении судов в районе Сингапура, указанных в таблице 3.1 (в пра-
вых столбцах указаны требования для гранспондеров АИС)
В 1988-89 г.г. Комитет по VTS Международной ассоциации маяч-
ных служб (IALA), включая экспертов из 1АРН, IAIN, IFSMA и IMPA,
предпринял исследование "возможности применения трансиондеров
для опознавания и сопровождения судов при подходе, входе и плава-
нии в районе обслуживания VTS".
Таблица 3.1 - Оценка величины графика в проливах в районе Сингапу-
ра (в пределах радиуса УКВ связи 40 морских миль)
Тип суднаЧисло судов
каждого типаИнтервал
обновленияЧисло до-
несений вдонесенииминутуСуда на якоре3003 мин1Скорость хода 0... 14 уз.10012 с500Скорость хода 0... 14 уз.
и изменение курса154с225Скорость хода 14...23 уз.1106с1100Скорость хода 14...23 уз.
и изменение курса232с690Скорость хода более 23 уз.10Зс200Скорость хода более 23 уз.
и изменение курса2I с120Другие суда5024 с125Итого6103060
Статья, в которой кратко описывались первые результаты иссле-
дования, была представлена 1ALA на тридцать шестую сессию Подко-
митета по безопасности судоходства (NAV 36) Международной мор-
ской организации (1МО) в сентябре 1990 г. Этот документ под названи-
ем "Требования к системе опознавания, опроса, сопровождения и авто-
матического оповещения для работы во взаимодействии с VTS" стал
основой технических условий на АИС.
После долгих (и часто напряжённых) дискуссий на форумах IMO
и 1ALA в течение ряда лет постепенно возникли две системы на базе
УКВ радиосвязи:
транспондер на основе протоколов цифрового избирательного
вызова (ЦИВ), использующий УКВ канал 70 (рассматривался
как основной вариант в 1995-1997 годах);
"вещательная" универсальная АИС, использующая методы са-
моорганизующегося множественного доступа с временным уп-
лотнением (СМВД, STDMA) (основной вариант после 1998 го-
да).
Вариант с ЦИВ
Системы, выполненные согласно Рекомендациям 1TU-R М.825,
использующие методы цифрового избирательного вызова, применяют-
ся главным образом в качестве транспондеров для передачи данных с
судов на берег по УКВ каналам. Эти транспондеры обеспечивают опо-
знавание, сопровождение и контроль судов с берега.
Для этой цели судно опрашивается (запрашивается) по меньшей
мере, когда оно впервые входит в район, обслуживаемый центром
СУДС. Однако для инициации такого процесса опроса обычно требует-
ся радиолокационное обнаружение цели, и часто необходимо вмеша-
тельство оператора. В системах АИС УКВ канал обеспечивает пропу-
скную способность до 500 сообщений в час.
Совместное использование канала 70 с ГМССБ также ограничива-
ет частоту обновления сообщений в ЛИС, поскольку канал не может
быть использован сверх 15% его теоретической максимальной пропу-
скной способности. Скорость передачи - всего 1200 бит в секунду, хотя
имеются успешные разработки с целью её повышения до 9600 бит в се-
кунду.
В качестве частичного пересмотра Рекомендаций 1TU-R М.825
были приняты дополнительные процедуры судовой связи, использую-
щие разновидность протоколов ЦИВ, но работающие на отличных от
канала 70 УКВ каналах. Транспондеры, выполненные согласно этому
стандарту, тоже обеспечивают опознавание и сопровождение судна
судном, но только в ограниченной мере [6].
ЦИВ транспондеры не достигли окончательной поддержки приня-
тых 1МО технических условий; однако ЦИВ технология оказалась при-
влекательной для нескольких государств. УКВ (ЦИВ) канал 70 уже оп-
ределён в качестве УКВ компонента Глобальной морской системы свя-
зи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ) и стал обя-
зательным элементом для судов, совершающих международные рейсы
с февраля 1999 г. К тому же большинство государств Европы, Северная
Америка и Япония выбрали морские районы AI/A2 согласно меро-
приятиям по развертыванию ГМССБ. Это означает, что все суда, опе-
рирующие в их территориальных водах, и береговые станции, обслу-
живающие эти суда, должны быть оборудованы УКВ ЦИВ аппаратурой
для поддержки ГМССБ.
Поэтому транспондеры, в которых используется подобная техника
и уже установленное судовое оборудование, стали привлекательным
выбором, тем выбором, который можно было реализовать дёшево и
сравнительно быстро. Несколько систем, использующих УКВ (ЦИВ)
транспондеры, было создано в Великобритании и в Соединённых Шта-
тах. Они главным образом обслуживают центры СУДС или установле-
ны на портовых вспомогательных судах или судах, работающих на по-
стоянных пассажирских паромных линиях. Контроль Информационной
службой пролива Па-де-Кале (CN1S) регулярных паромных линий, пе-
ресекающих Дуврский пролив, и VTS в порту Валдиз (шт. Аляска) - два
примера систем АИС на базе ЦИВ.
Кроме того, ЦИВ служит для администраций гибким средством
автоматического выбора УКВ частотных каналов, на которых работает
АИС, в регионах, где выделенные для АИС каналы недоступны. По
этой причине некоторые страны были заинтересованы в том, чтобы
разрабатываемые организацией IEC стандарты на проведение испыта-
ний "вещательных" АИС допускали обратную совместимость с ЦИВ.
"Вещательные" или радиомаячные системы
"Вещательные" транспондеры, первоначально названные 4S - "суд-
но-судно" и "судно-берег" (термин, введенный шведскими разработчи-
ками), образовали основу того, что стало называться "универсальной
судовой автоматической идентификационной системой (АИС или УА-
ИС)". Эта система заменила варианте ЦИВ и была принята IMO и ITU-
R в качестве стандарта АИС.
Проще говоря, АИС - вещательный транспондер, работающий в
УКВ диапазоне морской подвижной службы. Он способен посылать
информацию о судне (идентификатор, координаты, курс, скорость и
т.п.) на другие суда и на берег. Он справляется с большим числом со-
общений, обновляемых с высокой частотой, и использует технические
средства самоорганизующегося множественного доступа с временным
уплотнением (STDMA), обеспечивая надёжную работу судна с судном
при высоких скорос тях обмена информацией.
В связи с эти ассоциация IALA разработала первоначальный проект
"универсального" стандарта для IMO, образовав специальную группу
из представителей промышленности и государственных органов. Про-
ект в уточнённой форме был рассмотрен на сессии NAV 43 (июль 1997
г.) и официально принят конференцией MSC 69 11 мая 1998 г. под на-
званием "Приложение 3 к резолюции IMO V1SC.74 (69) - Рекомендации
по техническим условиям на универсальную судовую автоматическую
идентификационную систему (АИС)".
3.3. Различные компонен ты системы АИС и их перспективы
Судовая аппаратура Обычно в составе судовой аппаратуры
включается транспондер АИС, в который входят УКВ передатчик, два
УКВ приемника, приемник ЦИВ на 70 канале, а также антенны, не-
большой компьютер (PC) и информационная система ECS/ECDIS. До-
полнительно устанавливается (внешний) приёмник GPS, гирокомпас
(для ввода курса) и приёмник радиомаяка дифференциальной GPS
(DGPS).
Функции и услуги, предоставляемые вахтенному ("оператору") на суд-
не, оборудованном транспондером АИС, включают следующие:
-сопровождение собственного судна в реальном времени на индика-
торе ECS/ECD1S; почти мгновенное отображение координат (с
точностью DGPS), скорости и курса относительно дна;
-прогноз траектории пути при повороте и маневрировании;
-расчёт времени прибытия ЕТА для собственного судна;
-запись пройденного пути;
-поправки DGPS от базовой станции по каналу передачи данных
STOMA;
-непрерывную (и автономную) передачу динамической, статической
и относящейся к выполняемому рейсу информации на другие
суда и центр СУДС (через базовую станцию АИС);
-посылка и приём коротких текстовых сообщений с центра СУДС и
других судов.
Портативный транспондер (I'TS). Используя портативный
транспондер (PTS), лоцман может взять с собой "сумку", содержащую
персональный компьютер (PC) с программным обеспечением ECS и
транспондер АИС. Он может получать полную информацию и пара-
метры движения всех судов вблизи него, а оператор СУДС при необхо-
димости может связаться с лоцманом по каналу передачи данных. Ис-
пытания в США, Канаде и Германии подтвердили работоспособность
этого комплекта, который также позволяет осуществлять лоцманскую
проводку с берега, если судно, не оборудованное системой АИС, будет
иметь на своём борту транспондер PTS.
Основная проблема на сегодняшний день - вес комплекта. Опытный
образец "полностью портативного" лоцманского комплекта, испытан-
ного в Канаде, весил 10 кг, и, хотя он работал хорошо, в акте испыта-
ний была отмечена необходимость в уменьшении его размеров и веса
(до 5 кг) и в увеличении срока службы аккумуляторов.
Радиолокационная аппаратура. Там, где радиолокатор уже уста-
новлен, система АИС служит для точного опознавания судна, что в
противном случае нелегко сделать без обмена радиотелефонными со-
общениями по УКВ радиоканалу. Поэтому некоторые порты и службы
СУДС рассматривают системы АИС как инструментальное средство
для дополнительного усиления районов, обслуживаемых радиолокато-
рами. Однако из-за различных характеристик распространения УКВ
радиоволн и возможности обеспечивать эффективное и точное обслу-
живание зон, не просматриваемых радиолокаторами, некоторые рас-
сматривают АИС как инструмент для усиления средств судовой нави-
гации в узких (ограниченных для радиолокационного наблюдения)
районах или при движении по рекам и каналам в условиях, когда ра-
диолокационный индикатор сильно забит помехами.
Такие районы существует на западном побережье Канады, в Со-
единённых Штатах (р. Миссисипи), Норвегии, Швеции, Финляндии и
Германии. Поэтому не удивительно, что эти государства находятся
среди лидеров в испытаниях и разработке вещательных транспондеров
ЛИС.
Системы организации и управления движением судов
(VTS/VTMS). Отчёт об испытаниях автоматической идентификацион-
ной системы Западного побережья, Канада, 20 июля 1998 г. (West Coast
Automatic Identification System Test Project Report, Canada, 20 July 1998)
содержит следующий вывод: "Новая технология, используемая на су-
дах по приказу, должна обслуживать не только суда, но и полномочные
органы, отдававшие приказ. Технология должна находить творческое
применение. В приложении к АИС этот принцип заставляет рынок до-
бавлять в базовое оборудование АИС новые функции и средства но
требованию заказчика".
Данная оценка ожидаемого направления развития АИС, сделанная
в 1997 г., оказалась весьма провидческой. В самом деле, на рынке обо-
рудования для СУДС наблюдается расширение области применения
АИС, уже поставляется широкая номенклатура изделий с конечной це-
лью более широкого применения при низких эксплуатационных расхо-
дах. В системах VTS/VTM1S оборудование на основе АИС даёт опре-
деленную пользу для оператора СУДС, включая следующие основные
возможности.
1. Идентификатор судна и другая статическая и о тносящаяся к
выполняемому рейсу информация автоматически выводится на
дисплее оператора СУДС.
2. Отсутствуют проблемы, присущие радиолокационному сопро-
вождению целей, например, перескок цели и ухудшение каче-
ства вследствие помех от морской поверхности и погодных ус-
ловий.
3. Более высокая скорость обновления данных о цели по сравне-
нию с радиолокатором.
4. Оператор СУДС имеет дополнительную информацию (ско-
рость поворота, направление движения, курс и скорость отно-
сительно дна моря) в почти реальном времени.
5. Передача от оборудованных транспондерами целей обычно
может быть принята с мест, куда сигналы радиолокатора не
могут достичь, например, из-за мыса или поворота реки или
канала.
6. СУДС может отправить текстовое сообщение (63 ASCII сим-
вола на слот) на системы:
- транспондер конкретного судна, определяемого номером-
идентификатором морской подвижной службы (MMSI);
- все транспондеры, поддерживающие связь с гранспондером
базовой станции;
■ несколько транспондеров, назначаемых по их номерам
MMSI.
Текстовое сообщение может также служить для передачи сведе-
ний о погоде, состоянии системы, схем швартовки, мест приёмки лоц-
мана на борт.
С точки зрения перспективы внедрения АИС, службы СУДС из-
влекут пользу из информации всех четырёх категорий (статической,
динамической, относящейся к выполняемому рейсу и связанной с обес-
печением безопасности). Комитет IALA по VTS (СУДС) отмечает, что
для судна тоже могла бы быть полезной следующая дополнительная
информация:
- гидрологическая и метеорологическая информация;
- поправки, получаемые от системы DGNSS;
- местные навигационные оповещения;
- местные (временные) поправки для электронных навигационных
карт (ENC);
- картина движения, уже полученная средствами АИС в режиме
связи "судно-судно";
- сообщения о статусе портовой СУДС;
- данные о состоянии местных средств навигационного обеспече-
ния;
- данные о лоцманской проводке, буксирах, схемы входа и швар-
товки;
- происшествия, требующие корректировки навигационных планов;
Некоторые потенциальные преимущества от внедрения АИС для
эксплуатации СУДС состоят в следующем:
- расширение зоны обслуживания СУДС и контроля за участвую-
щими в движении судами за пределы обычной зоны радиолокаци-
онного обзора и внутрь зон радиолокационной тени;
- использование функциональных возможностей и дополнительных
базовых станций для расширения зоны приёма данных СУДС;
■ повышенная возможность содействия судовождению благодаря
точному контролю навигационной обстановки и прогнозированию
траектории движения;
- возможность давать рекомендации маневрирующим судам (в от-
личие от судов, совершающих плавание);
■ контроль данных о движении и возможность хранения и поиска
этих данных;
• выполнение функции канала для автомагического ввода и переда-
чи данных;
• расширение функциональных возможностей обычных средств на-
вигационного обеспечения и способность их кон троля;
- источник данных реального времени для вновь возникающих кон-
цепций, например для процессов принятия решения с помощью
автоматизированных средс тв;
- снижение нагрузки на оператора при радиотелефонной связи;
- обеспечение повышенной достоверности сопровождения;
- более эффективное обнаружение и сопровождение оборудованных
СУДС судов в условиях дождя и местных помех.
Требования к радиолокатору Маловероятно, что СУДС сделает
радиолокаторы и средства радиотелефонной связи ненужными. По
меньшей мере, на начальном этапе суда, не удовлетворяющие требова-
ниям конвенции SOLAS, не будут оборудованы ЛИС. Можно также
ожидать, что многие суда старой постройки, удовлетворяющие требо-
ваниям конвенции SOLAS, будут с задержкой оборудоваться этой ап-
паратурой (следует иметь в виду исключение главы V конвенции
SOLAS для судов, выводимых из эксплуатации в течение двух лет по-
сле внедрения АИС). Поэтому радиолокатор остаётся единственным
средством обнаружения и сопровождения, способным работать со все-
ми целями. Кроме того, он является средством контроля правильного
положения плавучих средств навигационного обеспечения и проверки
достоверности определения местоположения электронными средства-
ми.
Дополнительный аргумент в пользу сохранения радиолокатора на
СУДС является возможность транслировать сопровождаемые радиоло-
кационные цели средствами цели АИС (см. ниже). Использование ра-
диолокаторов службой СУДС после внедрения АИС будет зависеть от
характеристик района обслуживания СУДС и, в частности, от числа не
оборудованных ЛИС судов, работающих в этом районе.
Радиотелефонная свял> Применение АИС повысит производи-
тельность за счёт снижения необходимости в радиотелефонной связи и
в операциях ручного ввода со стороны оператора СУДС. Радиотеле-
фонная связь останется основным способом передачи информации с
СУДС на суда, не оборудованные АИС. Она также необходима в ава-
рийных ситуациях и других случаях, когда требуется немедленное под-
тверждение, например при оказании помощи в судовождении.
Опрос (Polling) Опрос (polling / interrogation) позволяет СУДС
получить дистанционный доступ к транспондеру АИС на судне и по-
требовать от него немедленно передать координаты судна или вклю-
чить транспондер судна в схему постоянного доступа. Это фактически
означает, что береговая станция (или даже другое судно при наличии
полномочий) может предписать транспондеру выбранного судна пере-
давать сообщения с определенным интервалом времени или в опреде-
лённые моменты времени.
Поскольку вещательные УКВ транспондеры на плывущих судах
передают сообщения почти непрерывно, то похоже, что потребуется
опрашивать только суда, стоящие на якоре или у стенки. Другим ис-
ключением является режим "дальней связи", когда суда в прибрежной
зоне могут сообщать свои координаты и другие сведения всего лишь
один раз в 12 или 24 часа. В любом случае процедура запроса обычно
используется, если центр СУДС требует увеличить частоту передачи
сообщений в определённом районе или для определённых судов, на-
пример при поисково-спасательных работах (SAR) в случае происше-
ствия.
Передача поправок дифференциальной GPS. Передача поправок
дифференциальной GPS на канале STDMA на транспондеры всех судов
позволяет получателям совершать плавание с точностью дифференци-
альной системы. Координаты судов будут передаваться с точностью
дифференциальной системы благодаря использованию наилучшей по-
правки, имеющейся в текущий момент.
Системы такого типа могли бы использоваться в качестве основ-
ной системы на акватории порта или в районе обслуживания СУДС ли-
бо в качестве дублирующей системы для принятой IALA радиомаячной
ПВ системы DGPS. Для полной совместимости с системой радиомая-
ков DGPS должны быть предусмотрены средства для контроля досто-
верности данных и передачи информации абоненту.
Ретрансляция радиолокационных целей. Еще одна проверенная
функция - это преобразование радиолокационных целей в цели АИС в
процессоре радиолокатора и передача целей с СУДС на суда, находя-
щиеся в зоне обслуживания. Это позволяет всем соединениям, обору-
дованным АИС, в ближайшем окружении видеть все радиолокацион-
ные цели, сопровождаемые береговым радиолокатором на СУДС, а
также цели, получаемые от собственного радиолокатора (радиолокато-
ров).
Данная функция позволяет также маломерным судам прибрежного
плавания, которые могли бы быть оборудованы транспондерами ЛИС и
электронными картами (ECS), иметь радиолокационную картинку, по-
лученную с береговой СУДС.
Ретрансляционные станции. Транспондер АИС может быть ус-
тановлен в посту без подключения к наземным инфраструктурам и
служить в качестве ретрансляционной станции для увеличения зоны
обслуживания базовой станции СУДС. По существу, он функционирует
как базовая станция, но не имеет доступа к наземной линии - ситуация,
часто возникающая в удалённых прибрежных районах Австралии.
Как следует из названия, эти станции ретранслируют все прини-
маемые сообщения или сообщения, полученные из определённого рай-
она по каналу STDMA. Радиотрансляционная станция соединена ра-
диоканалом с ближайшей базовой станцией или цепочкой ретрансля-
ционных станций, заканчивающейся базовой станцией. Ретрансляторы
могут также размещаться на островах вдали от берега для расширения
зоны обслуживания береговой базовой станции СУДС/АИС или уста-
навливаться вдоль береговой линии для обеспечения передачи на
большое расстояние.
Что касается требований по оснащению судов, то основная по-
правка к правилу 19 главы V Конвенции SOLAS, гласит, что: "Все суда
валовой вместимостью 300 тонн и выше, занятые в международных
рейсах, все суда валовой вместимостью 500 тонн и выше, не занятые в
международных рейсах, и пассажирские суда независимо от их тонна-
жа должны быть оборудованы аппаратурой АИС согласно следующему
графику:
- суда, построенные 1 июля 2002 г. и после - не позже этой даты;
- суда, занятые в международных рейсах и построенные до 1 июля
2002 г.:
- в случае пассажирских судов и танкеров - не позже 1 июля
2003 г.;
- в случае судов валовой вместимостью 50.000 тонн и выше
(кроме танкеров) - не позже 1 июля 2004 г.;
- в случае судов валовой вместимостью 10.000 тонн и выше,
но меньше 50.000 тонн (кроме танкеров) - не позже I июля
2005 г.;
- в случае судов валовой вместимостью 3.000 тонн и выше,
но меньше 10.000 тонн (кроме танкеров) - не позже I июля
2006 г.;
- в случае судов валовой вместимостью 300 тонн и выше, но
меньше 3.000 топи (кроме танкеров) - не позже I июля
2007 г.;
- суда, не занятые в международных рейсах и построенные до
I июля 2002 г., - не позже ! июля 2008 г..
Администрация может освободить суда от применения к ним тре-
бований этого параг рафа, если такие суда на постоянной основе изъяты
из эксплуатации в течение двух лет после указанной даты внедрения".
Проект правил идёт дальше с требованием, чтобы АИС, которыми
оборудуются суда, "должны представлять собой автоматические иден-
тификационные системы (АИС), предназначенные для автоматического
предоставления соответствующим образом оборудованным береговым
станциям, другим морским и воздушным судам информации, включая
идентификатор, тип, координаты, курс, скорость хода, навигационный
статус судна, и другую, относящуюся к безопасности мореплавания
информацию, для автоматического приёма такой информации от ана-
логично оборудованных судов и для контроля и сопровождения судов и
обмена данными с береговыми органами. Эти требования не применя-
ются в тех случаях, когда международные соглашения, правила или
стандарты предусматривают защиту навигационной информации".
Подкомитет ИМО по безопасности судоходства согласовал текст
проекта поправок на своей 45-ой сессии в сентябре 1999 г. и направил
пакет поправок к Главе V Конвенции SOLAS в Комитет по безопасно-
сти мореплавания для окончательного принятия решения на своей сле-
дующей сессии (MSC 72) в мае 2000 г.
Администрации также имеют возможность согласно положениям
Главы V Конвенции SOLAS определить, в какой степени положения
правил ЛИС будут применяться к судам валовой вместимостью ниже
150 тонн на всех рейсах и к судам валовой вместимостью ниже 500
тонн, не занятых на международных рейсах.
Следовательно, прибрежные государства могут применять требо-
вание установки АИС к более широкому классу маломерных судов,
включая рыболовные суда, прогулочные катера и портовые вспомога-
тельные суда. Например, Береговая охрана США (USCG) предлагает
устанавливать ЛИС на всех судах с механическим двигателем (длиной
20 метров и более), буксирных судах (длиной 8 метров и более), земле-
черпалках, пассажирских судах (любой длины) и служебных судах (ко-
рабли Береговой охраны США и т.п.).
3.4. Существующие технические требования к судовой
аппаратуре АИС
Хотя технические условия IMO и технические характеристики
ITU-R были приняты и изданы, пока не будут официально одобрены
стандарты на проведение испытаний, теоретически не может быть пол-
ностью сертифицированной аппаратуры автономной АИС, принятой к
эксплуатации.
Однако многое из технических требований стандартов АИС стало
возможным благодаря опыту, приобретённому морскими администра-
циями и промышленными организациями в разработке весьма похожей
и уже проверенной технологии в таких странах, как Швеция, Финлян-
дия, Южная Африка, Германия, Канада и Соединённые Штаты. Неко-
торые из этих систем, которые первоначально базировались на СУДС,
уже работают четыре-пять лет, и разработки производительных систем
VTS/VTM1S, интегрирующих новое поколение технических средств
АИС, DGNSS и ECDIS, далеко продвинулись.
Согласно "Руководству по использованию судовой универсальной
АИС", АИС на судне должна обеспечивать передачу собственных дан-
ных судна другим судам и станциям СУДС, принимать данные от дру-
гих судов и станций СУДС и отображать эти данные на дисплее опре-
деленным образом. Применение АИС должно обеспечивать быструю,
автоматическую и точную информацию, касающуюся угрозы столкно-
вения и рассчитывать ближайшие точки прибытия, как свои, так и це-
ли.
АИС работает в основном на двух выделенных каналах УКВ диа-
пазона (A1S1 - 161,975 МГц, AIS2 - 162,025 МГц). В тех регионах, где
эти частоты недоступны, АИС может автоматически переключаться на
другие выделенные для этого каналы.
При передаче информации используется система вешания на базе
протокола STOMA (Self-organized Time Division Multiple Access). В
этом протоколе каждая минута времени разделена на 2250 временных
слотов (по требованиям стандарта IMO необходимо не менее 2000 сло-
тов в минуту). Сообщение АИС укладывается в один их таких времен-
ных слотов, которые выбираются автоматически на основе анализа су-
ществующего трафика сообщений на данном участке системы. Станции
АИС автоматически синхронизируют выбор своих слотов с другими
станциями. Выбор слотов происходит по случайному принципу. Если
станция хочет изменить назначенный ей слот, она оповещает другие
станции о его новом нахождении, а также время прекращения этого на-
хождения (time-out). Тогда другие станции автоматически обновляют
свою "карту слотов" для отражения изменений в занятых слотах. Очень
важную роль в системе ЛИС играет точное определение времени по-
сылки сообщения и обновления данных. Для обеспечения высокой точ-
ности такого определения, используют систему GPS. Возможности
протокола STOMA обеспечивают работу при перегрузке системы до
400%, отдавая приоритет судам, находящимся в ближней зоне. Таким
образом, для судов в зоне 8... 10 морских миль, обеспечивается стопро-
центный обмен данными. Дальность связи АИС определяется -гак же,
как и для обычной УКВ радиосвязи и зависит от высоты установки ан-
тенны. Обычно средняя дальность действия АИС составляет 20 мор-
ских миль. Для передачи сообщений используют 9,6 Кбиг/с FM/GMSK
модуляцию. Организация протокола STDMA показана на рисунке 3.2
60 секунд, 2230 слотов
Судно 1 А
AIS 1<>АВсАсВСудно 2 ВAIS2ВсАССудно 3 - С
• ID
• Координаты
• Скорость относительно
земли
• Курс
! - Скорость поворота
- Н агитационный статус
- Вргмя обновления
Рисунок 3.2 - Принципы реализации протокола STDMA " ЛИС
В основном, аппаратура судовой АИС включает в своем составе:
- один УКВ передатчик;
- два многоканальных УКВ приемника;
- один приемник на канале 70;
- процессорное устройство;
- электронную систему определения координат (ГНСС, GPS) для
точного определения времени и координат судна;
26.67 мс
1 слот - 256 бит
/Ы
- интерфейсы к гирокомпасу, лагу, другим датчикам судна;
- интерфейс к PJ1C с автоматической радиолокационной проклад-
кой, электронным картам, интегрированным навигационным
системам и выделенному дисплею для АИС;
- встроенный тест.
Для внесения данных в АИС и их изменения необходима
также клавиатура и дисплей.
Использование АИС совместно со средствами навигации (ECD1S,
ARPA) может значительно повысить общую эффективность. Схемати-
чески состав судовой АИС изображен на рисунке 3.3
Рисунок 3.3 - Состав судовой АИС
В состав судовой информации, предоставляемой системой АИС,
должна входить:
Статическая информация (каждые б минут и по запросу):
номер 1МО (если имеется);
позывной и название судна;
длина и ширина;
тип судна;
положение приёмной антенны системы определения местопо-
ложения на судне (в корме или в носу, по левому или правому
борту от диаметральной линии);
Динамическая информация (зависит от скорости хода и изменения
курса, см. таблицу 3.2):
■ координаты судна с указанием точности и достоверности данных;
- время по всемирному скоординированному времени;
- курс относительно дна моря;
- скорость относительно дна моря;
- направление;
- режим эксплуатации (например, судно, лишённое возможности
управляться, на якоре, и т.д. - ручной ввод информации);
- скорость поворота (в случае маневра);
- дополнительная информация - угол крена (при наличии датчика);
- дополнительная информация - килевая и бортовая качка (при на-
личии датчика);
Таблица 3.2 - Частота передачи динамической информации
Тип судна
(скорость хода судна)Интервал
обновления
сообщенийПовышенная
скорость
обновления
сообщенийСудно на якоре3 минСкорость 0... 14 узлов12сСкорость 0... 14 узлов
при изменении курса4 сСкорость 14. ..23 узла6сСкорость 14...23 узла
при изменении курса2 сСкорость свыше 23 узлов3 сСкорость свыше 23 узлов
при изменении курса2с
Информация, связанная с выполняемым рейсом (каждые 6 минут, при
изменении данных или по запросу):
- осадка судна;
- опасный груз (тип);
- порз назначения и расчётное время прибытия (по усмотрению ка-
питана);
- дополнительная информация - план маршрута (опорные точки).
Краткие сообщения, относящиеся к безопасности мореплавания (по
требованию).
Таблица 3.3 - Содержание сообщения "Координаты судна"
ПараметрЧисло
битовОписаниеИдентификатор
сообщения6Идентификатор данного сообщения (1, 2 или 3)DTE1Готовность терминала (0 - не занят; 1- занят)Индикатор
наличия данных10 - нет данных для передачи; 1 -
есть данные для передачи.Идентификатор
абонента30Идентификатор морской подвижной службы. Однознач-
ная идентификация. (Заводской номер устройства в
качестве замены)Режим
эксплуатации20 - на ходу, 1 - на якоре; 2 - судно, лишённое возмож-
ности управляться, 3 - ограниченная маневренность: Скорость поворота8до 127 град./мин (128 указывает на отсутствие данных),
внешний датчик! Скорость относи-
тельно дна моря
(SOG)10Скорость относительно дна моря ступеньками в 1/10
узла (0...102.4 уз.)Точность опреде-
! пения координат11 - высокая (< 10 м, дифференциальный режим приём-
ника DGNSS);0 - низкая (> 10 м, автономный режим
приёмника GNSS)Долгота28Долгота 8 0,00001 долях минуты (180 градусов, восточ-
ная - положительное число; западная - отрицательное
число)Широта27Широта в 0,00001 долях минуты (90 градусов, северная
- положительное число, южная - отрицательное число)Курс относительно
дна моря (COG)12Курс относительно дна моря в 1/10 долях градуса
(0...3599)Направление9В градусах (0 . 359) (551 указывает на отсутствие дан-
ных), внешний датчикОтметка времени6Время генерирования сообщения - секунды всемирного
скоординированного времени (0...59 или 62, если аппа-
ратура определения местоположения работает в режи-
ме счисления пути; 63, если система определения ме-
стоположения не функционирует или если последняя
функционирует в режиме ручного ввода)Индикатор повтор-
ной передачи2Показывает число повторных передач сообщения. Су-
довые транспондеры используют стандартное значение
0Резерв для исполь-
зования в отдель-
ных регионах4Зарезервировано для определения компетентным ре-
гиональным органом. Устанавливается равным 0, если
не используется для регионального примененияРезерв3Не используется. Устанавливается равным 0Состояние связи18Состояние STDMA| Общее число битов168
Информация различного типа, определяемая как "статическая",
"динамическая" или "относящаяся к рейсу", связана с различными вре-
менными периодами и, таким образом, требует различных скоростей
передачи.
Содержание сообщения "Координаты судна", которое представля-
ет собой главным образом динамические данные и обычно является
приоритетным, приведено в таблице 3.3.
Второстепенное сообщение упаковывается как сообщение о ста-
тических данных судна и данных о рейсе. Кроме того, существует осо-
бая информация, которую пересылают службы СУДС:
- навигационные предупреждения;
информация по управлению движением судов;
информация о порте;
дифференциальные поправки для ГНСС (при наличии возмож-
ности).
Основные международные нормативные документы, касающиеся
АИС, содержатся в следующих рекомендациях и стандартах.
1. Резолюция IMO MSC.74 (69) - Рекомендации к рабочим харак-
теристикам УАИС.
2. Глава V Конвенции SOLAS.
3. ITU-R М.1371-1 Рекомендации ITU по техническим характе-
ристикам универсальной судовой автоматической идентификаци-
онной системы (АИС), использующей TDMA и диапазоне Мор-
ских Подвижных Служб.
4. Стандарты МЭК IEC 61993-1,2.
5. Некоторые положения стандартов IF,С 61162-1,2,3, IEC 60945,
ITU-R М. 1084-4, ITU-R М.825.
В качестве примера в таблице 3.4 приведены характеристики од-
ной из существующих моделей судового транспондера.
Таблица 3.4 - Характеристики судового транспондера АИС
ПередатчикTDMA/ЦИВ - 1ПриемникиТОМА - 2,11ИВ - 1Диапазон частот156.025 ... 162,025 МГцШаг частот12,5 : 25 кГцМодуляция и скорость передачиTDMA GMSK/FM: 9600 бит/с
ЦИВ - PSK; 1200 бит/сЧувствительность-107 дЬм (25 кГц); -104 дЬм (12.5 кГц)Мощность излучения передатчика12 Вт, 2 ВтЧисло каналов GPS16Диапазон рабочих температур-15°С ... +55°С'Влажностьдо 93%
3.5. Персмс1спшы развития технологии АИС
Пока система ЛИС даже в сегодняшнем виде еще не введена по-
всеместно и не накоплен достаточный опыт в ее эксплуатации, трудно
точно спрогнозировать ее дальнейшее развитие. Однако на базе уже
имеюшейся информации, можно сделать некоторые предположения.
Прежде всего, ясно, что аппаратура АИС станет неотъемлемой ча-
стью судовой навигационной системы, наравне с радиолокационными
станциями, лагами, эхолотами и др. Можно даже предположить, что
транспондер АИС в связке с электронными картографическими систе-
мами, может стать заменой традиционным РЛС, так как обладает рядом
преимуществ перед этими системами. Несмотря на это, существует
важное ограничение, затрудняющее такую замену. Оно заключается в
том, что, если PJ1C обнаруживает различные надводные объекты неза-
висимо от того, какими устройствами они оснащены, то транспондер
АИС. может получать информацию только от такого же транспондера.
Уже сегодня обсуждается вопрос об оснащении всех малых судов
и других морских объектов упрощенными транспондерами АИС. Это
со временем позволит значительно повысить эффективность примене-
ния такой системы.
Другая интересная перспектива, видимая сегодня, - это расшире-
ние зоны действия транспондера АИС от зоны досягаемости УКВ волн
до глобального масштаба. Это возможно, если в качестве приемопере-
датчика использовать средства дальней связи, например, станции спут-
никовой связи. Группа специалистов из Австралии предлагает исполь-
ювать для этой цели систему INMARSAT-C. В Австралии уже были
проведены испытания этого способа автоматической передачи сообще-
ний с использованием систем AUSREP и REEFREP. Однако
INMARSAT несёт за собой груз проблем, связанных с его реализацией
в глобальных масштабах, и эти вопросы уже были внесены на рассмот-
рение ИМО (COMSAR 3/7), IALA и IEC ТО 80.
Наконец, следующая возможность, открываемая АИС, - это прин-
ципиально новая система морской связи, которая в отличие от тради-
ционных аналоговых средств радиосвязи будет использовать цифровые
технологии передачи данных. В будущем это позволит передавать не
только речевые сообщения, но и видеоизображения и прочую инфор-
мацию в цифровом формате. И транспондер АИС может стать основой
для разработки таких новых систем.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Для чего применяется автоматическая идентификационная сис-
тема (АИС)?
2. В каких основных режимах работает АИС?
3. Изобразите общую схему построения АИС.
4. Охарактеризуйте кратко историю развитая концепции АИС.
5. Каким образом осуществляется сопряжение АИС с системой
ГМССБ? Что представляет собой I.(ИВ транспондер?
6. Что представляет собой "вещательный" транспондер или радио-
маячная система?
7. Какие функции и услуги предоставляются оператору (вахтенно-
му) судна, оборудованного АИС?
8. Для чего предназначается портативный транспондер АИС?
9. Какие возможности оператору системы управления движением
судов (СУДС) предоставляет АИС?
10. Какие виды дополнительной информации могли бы существенно
расширить функции АИС?
11. Охарактеризуйте следующие категории информации, формируе-
мой АИС: статическую, динамическую, относящуюся к выполняемому
рейсу, связанную с обеспечением безопасности мореплавания.
12. Каков порядок и сроки оснащения различного класса судов ап-
паратурой АИС?
13. Изобразите структурную схему судовой АИС.
14. Поясните принцип организации протокола STDMA (Самоорга-
низация деления времени при множественном доступе).
15. Какие виды статической информации формируются в АИС?
16. Какие виды динамической информации формируются в АИС?
17. Какие виды информации относятся к информации, связанной с
выполняемым рейсом?
18. Какая информация относится к безопасности мореплавания?
19. Назовите основные международные нормативные документы,
определяющие требования к АИС.
20. Какие параметры входят в содержание сообщения "Координаты
судна"?
21. Назовите основные технические характеристики судового транс-
пондера АИС.
22. Охарактеризуйте перспективы развития технологии АИС.
Глава 4. СТАНЦИЯ ЦИФРОВОЙ СВЯЗИ SC-20
4.1. Устройство и принцип действии
Станция SC-20 предназначена для приема/передачи данных в сим-
пиексном режиме через геостационарные спутники связи в системе
IIIIMAPCAT. Станция соответствует требованиям организации ИН-
МАРСАТ к мобильным морским средствам связи, работающим в кана-
i.ix ИНМАРСАТ-С и требованиям IMO к аппаратуре комплекса
I МССБ[2, 3].
Кроме собственно связных функций в станции имеется возмож-
ность передачи сигнала бедствия. Сообщение о бедствии автоматиче-
ски передается на береговую земную станцию, с которой в данный мо-
мент поддерживается связь. В состав сообщения включен идентифика-
ционный код судна и его текущие координаты.
Правила набора, адресации, передачи и получения сообщений
обычно подробно излагаются в инструкции оператору. Здесь основное
внимание уделено описанию технических особенностей работы основ-
ных блоков и узлов станции, показанных на рисунке 4.1. Они во мно-
юм характерны и для станций ИНМАРСАТ-С других типов.
Г1-
Рисунок 4.1 - Структурная схема станции SC-20
Интерфейсный блок пользователи фактически представляет собой
упрощенный персональный компьютер. Он соединяется с трансивером
через порт RS-232. Специальное программное обеспечение дает воз-
можность оператору сделать выбор береговой станции из доступных в
данный момент в системе, вести учет принятых и отправленных сооб-
щений, формировать команды на управление режимами работы стан-
ции. Кроме того, на дисплей выводится вспомогательная информация о
текущем состоянии станции.
Принтер обеспечивает автоматическую распечатку входящих со-
общений, как адресованных персонально, так и поступающих по кана-
лам расширенного группового вызова. По команде оператора могут
быть распечатаны любые, хранящиеся в памяти станции сообщения.
Дистанционная кнопка подачи сигнала аварии включена парал-
лельно с аналогичной кнопкой в трансивере. На корпусе дистанцион-
ной кнопки имеются светодиодные индикаторы прихода простых и
аварийных сообщений, адресованных данной станции.
Блок антенны, кроме собственно антенного элемента, содержит
дуапексер, разделяющий полосы частот, выделенных для приема и для
передачи, малошумящий усилитель, усилитель мощности и коммутатор
направления передачи СВЧ сигналов. Полоса пропускания всех эле-
ментов в режиме приема включает частоту, на которой работают спут-
ники глобальной системы позиционирования - GPS. Их сигналы также
поступают в приемный тракт для обработки и вычисления текущих
координат судна.
Трансивер является центральным и самостоятельным блоком стан-
ции. В случае отказа интерфейсного блока, трансивер будет продол-
жать прием и распечатку входящих сообщений и, при необходимости,
обеспечит передачу сигнала аварии.
Организация энергопитания станции
Первичное питание станции от бортовой сети переменного тока
осуществляется через понижающий трансформатор с мостовым выпря-
мителем, на выходе которого создается напряжение ±28В. Через анало-
гичную диодную мостовую схему на выход блока питания параллельно
подключается аккумуляторная батарея. Пока выпрямленное значение
напряжения бортовой сети превышает значение напряжения постоян-
ного тока, поступающею от батареи, диоды ее мостовой схемы оста-
ются закрытыми. При снижении напряжения в сети на 15% часть по-
требляемого станцией тока начинает поступать от батареи. При сниже-
нии напряжения более чем на 40% станция практически полностью
переходит на питание от аккумуляторов без нарушения установленного
режима связи.
Оба полюса батареи, как и выходы выпрямителя сетевого напря-
жения, изолированы от корпуса станции. Питание внутренних блоков
принтера, интерфейса пользователя, трансивера и антенны осуществля-
сгся от вторичных преобразователей входного напряжения ±28В. Так,
преобразователи интерфейса пользователя обеспечивают напряжения
5В, +12В для контролера и напряжение +300 В для дисплея. Преобра-
юватели в трансивере создают напряжения + 15В, -I2B, +5В и +27В.
Соответствующие полюсы этих напряжений соединяются с корпусом
станции. В зависимости от типа принтера, которым укомплектована
станция, напряжение питания для него может составлять +8 (термо-
мринтер) либо ±24В (матричный принтер).
Напряжение питания в антенный блок поступает по кабелю вместе
с высокочастотными сигналами. В режиме приема оно составляет -12В,
в режиме передачи +27В. Смена полярности напряжения используется
лля изменения направления распространения радиосигнала в ВЧ тракте
между трансивером и антенным блоком: от малошумящего усилителя в
антенном блоке к приемнику трансивера в режиме приема, либо, при
передаче, от трансивера к усилителю мощности, размещенному в ан-
тенном блоке.
Краткое описание трансивера
Трансивер состоит из трех функциональных узлов, взаимосвязь
между которыми показана на рисунке 4.2.
К интерфейсному блокуК источнику первичного питания ±27В
Рисунок 4.2 - Структурная схема трансивера
В режиме дежурного приема станции всех потребителей, находя-
щихся в зоне видимости одного из четырех геостационарных спутни-
ков системы, настроены на соответствующую данному спутнику часто-
ту канала общего пользования и контролируют поток поступающей
информации. При обнаружении признака наличия сообщения для дан-
ной станции процессор обработки информации выделяет в поступаю-
щем потоке соответствующие адресные указания и перестраивает стан-
цию на канал, выделенный для информационного обмена.
Сообщения группового характера (например, штормовые преду-
преждения) передаются непосредственно в канале общего пользования.
При передаче сообщения от станции после предварительного запроса,
по каналу общего пользования станция получает указания о свободной
частоте, на которой можно передать сообщение и временном окне на-
чала передачи.
Блок радиотракта переводится в режим приема или передачи по
командам контроллера режимов. Частота излучаемых сигналов при
передаче, или гетеродинного напряжения при приеме сообщений, оп-
ределяется номером канала связи, выделяемым данному потребителю
наземной координирующей станцией из числа свободных в данный
момент каналов. Информация о номере канала и временном окне нача-
ла приема или выхода на передачу поступает потребителю по каналу
общего пользования. Процессор обработки информации преобразует
заданный номер канала в код, который загружается в синтезатор. Ре-
зультирующее значение частоты гетеродина или сигнала на передачу
образуется после умножения частоты синтезатора на 3. Утроитель час-
тоты работает как генератор с внешним возбуждением на третьей гар-
монике входного сигнала, чем обеспечивается высокая степень подав-
ления, как входной частоты, так и ее не использующихся гармоник.
Режим самовозбуждения реализуется только в присутствии сигнала на
входе. Нагрузкой утроителя является широкополосный двухконтурный
фильтр на полосковых линиях, пропускающий частоты первого гете-
родина для всех каналов в режиме приема, и все частоты каналов, на
которых ведется передача.
При передаче сигнал синтезатора в модуляторе подвергается фазо-
вой манипуляции 07180° в соответствии с содержанием информацион-
ных битов, которые поступают из процессора обработки информации.
Умножитель увеличивает манипуляционный сдвиг до 180°ХЗ = 540°
Возникающий при умножении частоты на нечетное число (в данном
случае 3) дополнительный сдвиг фазы по отношению к исходному:
540°-180° = 360°, составляет полный период повторения сигнала и при
демодуляции себя не проявляет. Поэтому сигнал с модуляцией 0°/540°
' I 1п.!ходе умножителя не отличим от сигнала с исходной модуляцией
и" I КО". Затем сигнал поступает в коммутатор, собранный на P1N-
mimax. В режиме передачи, через коммутатор и далее по сигнальному
I'.iiieino от источников вторичного питания в блок антенны, приходит
| .шряжение +27В. При этом открыт диод, пропускающий СВЧ сигнал
•п роз кабель к усилителю мощности, расположенному в антенном бло-
ке Для компенсации потерь в кабеле (до 14дБ при длине кабеля 40м)
и. пользуется предварительный усилитель. Его выходной сигнал мощ-
ностью 17...19 мВт и поступает для дальнейшего усиления в антенну.
В качестве модулятора используется устройство, известное как
и.иаисный смеситель и выполняющее в данном случае роль коммута-
тора фазы. Оно состоит из двух широкополосных трансформаторов,
нк точенных последовательно через диодное кольцо (рисунок 4.3).
При отсутствии информационных битов или при их нулевом зна-
чении за счет смещения от источника +5 В открыты диоды а и с. При
ном вторичная обмотка Тр. 1 соединяется с первичной обмоткой Гр.2
синфазно. При единичном значении битов, открыты диоды b и d, и об-
мотки оказываются включенными противофазно.
При приеме в коммутатор и далее в кабель к антенне от источни-
ков вторичного питания поступает напряжение -12В. Предваритель-
ный усилитель мощности отключается и закрывается связанный с ним
PlN-диод. Через второй, открытый диод коммутатора, приходящий из
антенны сигнал по иолосковой линии поступает на первый смеситель
приемника. Часть сигнала с затуханием около 20дБ ответвляется с ли-
нии в резонансный контур, настроенный на частоту сигналов GPS, от-
куда направляется в приемник GPS. расположенный в процессоре об-
работки информации. Дополнительное затухание необходимо во избе-
жание перегрузки приемника GPS, поскольку примерно на такую вели-
чину сигнал на выходе стандартной антенны GPS меньше, чем в ис-
пользуемой антенне.
Напряжение первого гетеродина поступает на первый смеситель с
утроителя частоты. Первый смеситель нагружен на кварцевый поло-
совой фильтр с центральной частотой 76455кГц, за которым следует
апериодический усилитель 1-й ПЧ и второй смеситель. В качестве ге-
теродинного здесь используется напряжение с частотой 76 МГц, посту-
пающее в приемник от опорного генератора. Смеситель второй ПЧ на-
гружен на пьезокерамический фильтр с центральной частотой 455кГц,
формирующий рабочую полосу частот приемника около 6 кГц.
Специальная настройка кварцевого фильтра первой Г1Ч совместно
с пьезокерамическим фильтром второй ПЧ обеспечивают форму АЧХ
приемного тракта близкой к форме огибающей спектра сигнала. Поте-
ри энергии сигнала за счет спада коэффициента передачи к границам
полосы пропускания при этом не велики, поскольку огибающая его
спектра, в отличие от спектра шума, также спадает по мере отстройки
от центральной частоты, а значит, падает и энергетическая ценность
составляющих. В тоже время суммарная мощность составляющих шу-
ма оказывается заметно меньше, чем в тракте с прямоугольной харак-
теристикой и отношение мощностей сигнал-шум на выходе тракта воз-
растает по сравнению с входным.
Уровень сигнала от ИСЗ, наведенный в антенне, сопоставим с
уровнем собственных шумов специального малошумящего усилителя.
Условия приема осложняются влиянием многолучевости при распро-
странении сигнала над морской поверхностью, что приводит к флук-
туациям амплитуды, достигающим 20 и более дБ. Причем, в связи с
достаточно широкой полосой пропускания УПЧ, спектр шумовой оги-
бающей сигнала достигает нескольких килогерц, т.е. амплитуда сигна-
ла, поступающего на демодулятор, может существенно изменяться да-
же на протяжении одного бита информации. При демодуляции сигнал
фазовой ошибки в петле ФАПЧ пропорционален квадрату амплитуды
входного сигнала. Ее флуктуации, приводят к ошибкам в управлении
фазой опорного генератора, а следовательно, и к дополнительным
ошибкам в определении информационных битов. Кроме того, в усло-
виях, когда динамический диапазон входных сигналов и начальная не-
определенность по частоте велики, осложняется первоначальный за-
хват несущей.
Для компенсации амплитудных флуктуаций нередко используется
АРУ, однако, на практике она не эффективна из-за трудностей обеспе-
чения ее быстродействия. При низком соотношении С-Ш АРУ реагиру-
ет как на сигнальную, так и на шумовую компоненты. В результате
кратковременные выбросы амплитуды шума приводят к срабатыванию
АРУ и снижению усиления в течение постоянной времени АРУ.
УПЧ
Поскольку информация содержится только в состоянии фазы не-
сушей, в данном случае целесообразно использование ограничителя,
что не влияет на фазовые соотношения и в тоже время улучшает шу-
мовые свойства тракта. Схема фазового детектора в петле ФАПЧ демо-
дулятора требует синусоидального сигнала на входе. Поэтому вслед за
ограничителем установлен одиночный усилительный каскад, восста-
навливающий синусоидальную форму сигнала, как это показано на ри-
сунке 4.4.
455 кГц К АЦП
I>
Рисунок 4.4 - Схема ограничителя
В ограничителе применяются диоды с барьером Шоттки, имеющие
пониженное напряжение открытого перехода, около 0,4В. Даже при
отсутствии сигнала, шумовое напряжение на обмотке трансформатора
достигает нескольких вольт, что обеспечивает эффективное ограниче-
ние.
В аддитивной смеси сигнал + шум большую часть времени преоб-
ладает сигнал, а следовательно, в основном за счет сигнала диоды бу-
дут находиться в открытом состоянии. Нелинейность характеристики
диода приводит к параметрической зависимости нагрузки УПЧ от ам-
плитуды сигнала на ней. Большие сигналы, открывая диоды, шунтиру-
ют нагрузку для малых и как бы подчеркивают себя на их фоне. В этом
и заключается известный эффект подавления в ограничителе слабого
сигнала сильным, и улучшения чувствительности приемника. Буфер-
ный усилитель с одиночным резонансным контуром после ограничи-
теля обеспечивает поступление на демодулятор синусоидального сиг-
нала, практически постоянного по амплитуде.
Демодуляцию сообщения выполняет цифровой сигнальный про-
цессор по алгоритму, соответствующему схеме Костаса. Непосредст-
венно на процессор поступают числовые значения выборок амплитуды
сигнала второй ПЧ, образующиеся в аналогово-цифровом преобразова-
теле. Сигнал ошибки в петле фазовой автоподстройки демодулятора
вырабатывается в сигнальном процессоре в виде числового кода. Через
ЦАП он поступает на вход управления частотой опорного генератора.
Формируемая синтезатором частота первого гетеродина при этом из-
меняется таким образом, что фазовый сдвиг между сигналом второй
ПЧ и моментами выборок его амплитуды поддерживается кратным 90°.
Подробнее работа демодулятора рассмо трена ниже, в разделе 5.
4.2. Синтезатор частот
Принцип формирований сетки частот
В изделии использован двух петлевой синтезатор, в котором вы-
ходная петля ФАПЧ работает по разностной частоте основного ГУН
и вспомогательного ГУН, как показано на рисунке 4.5. Там же приве-
дены граничные частоты диапазонов ГУН и значения частот сравнения
в фазовых детекторах петель ФАПЧ
Рисунок 4.5 - Структурная схема синтезатора
Из структурной схемы синтезатора следует, что при наличии син-
хронизма в основной петле разностная частота основного и вспомога-
тельного ГУН на выходе смесителя равна:
F - F = F x 71
1 ОСП 1 BC11Cp.OCII /-^OCM •
где Fcp.ocH - частота на которой происходит сравнение фаз опор-
но1 о п разностного сигнала в петле; Доен установленный для данного
частотного канала коэффициент деления частоты разностного сигнала.
Со своей стороны Рпсм = Fcpncn хД^,, Следовательно, для выход-
ной частоты ГУН основной петли можно записать:
'"вых ~ ' осп - ' ср осп * Доен + ^ервеп х Двсн •
Поскольку Fcp.ocn 125кГи, а Рср.всп = Р'ср.осн + 1,(6)кГц, фор-
мулу для расчета выходной частоты синтезатора в кГц можно предста-
вить в виде:
Рвы* = 125х(Досн +Двсг,) + 1.(6)хДВс". (4.1)
Величина 1,(6)кГц здесь является шагом в сетке частот. Она обра-
;уется как разность частот сравнения основной и вспомогательной пет-
пн. В отличие от синтезаторов, где мелкий шаг формируется отдельной
истлей ФАПЧ, здесь не возникает противоречия между величиной шага
и необходимостью сужения полосы петлевого фильтра для подавления
частот сравнения в спектре выходного сигнала.
После утроения шаг на выходной частоте становится равным
SKFH, что и требуется в системе ИПМ-С.
Продвижение по сетке частот вверх от начального значения F0blx =
К" до конечного значения FK1" можно осуществить, если начальное зна-
чение делителя Досн.нач декрементировать, а значение Двсп.нач одно-
временно инкрементировать на единицу. В этих условиях первое сла-
гаемое в формуле (4.1) остается постоянным, и будет представлять
собой смещение начальной точки в сетке частот. Второе слагаемое бу-
дет определять пошаговое приращение в заданном диапазоне.
Прохождение всего необходимого диапазона частот путем просто-
го перебора величин Доен и Двсп возможно, но нецелесообразно.
Вспомогательный ГУН, имея среднее значение частоты ниже, чем у
основного, оказывается при этом в менее выгодных условиях. Ему по-
требуется перекрыть существенно больший относительный диапазон
частот, что вызывает затруднения в практической реализации. Цело-
численная кратность частоты сравнения основной и вспомогательной
петли и шага сетки частот дает возможность обойти эту трудность.
Пусть начальное значение частоты синтезатора в соответствии с
формулой (4.1) равно:
Ь" = 125х(ДОСИ Ш)11 + ДВС!1.,га,|) + 1,(6)х Двсп нач.
При фиксированном значении Двсп.нач инкрементирование
Досн.нач дает крупный шаг в сетке частот, равный частоте сравнения
основной петли, 125 кГц:
Fx = 125X[(Доси нач + I ) + Дсвп.иач] +1>(6)х Д "Сп.нач = ^нач +125.
Это же значение частоты может быть получено и после К мелких
шагов, на каждом из которых Доен декрементируется, а Двсп инкре-
ментируется на 1:
FK = 1 25х [(Досн.нач - К) + Двс" ",, + К]+1 ,(6)Х (Д8СП нач + Ю = FH + 1 ,(6)х К .
Равенство FK и Fx наступает при значении К=75. Очевидно, что ес-
ли после 74-х мелких шагов делителю вспомогательной петли вернуть
исходную величину Двсп.нач, то частоту, соответствующую 75-му
шагу, можно получить за счет крупного приращения, увеличивая на
единицу Досн.нач. Очередные 75 частот с 76-й по 149-ю вновь могут
быть получены с помощью мелких шагов при фиксированном новом
значении Доен. Циклическое повторение этого алгоритма с периодом
кратности 75 во всем необходимом диапазоне выходных частот позво-
ляет вспомогательной петле работать с незначительным диапазоном
чисел делителя и перестраивать ее ГУН в относительно узкой полосе
частот.
При выборе диапазонов перестройки, частот сравнения и коэффи-
циентов деления обычно используются следующие соображения.
Ни одна из частот вспомогательного генератора не должна иметь
гармоник в диапазоне частот приема и в диапазоне выходного ГУН.
Диапазон перестройки должен быть как можно уже, во избежание
проблем, связанных с изменением коэффициента усиления в петле
ФАПЧ из-за разной крутизны варикапа в начале и конце диапазона.
Коэффициенты деления в петле, необходимые для образования
частоты сравнения, должны соответствовать спецификации выбранной
для синтеза микросхемы.
Частота сравнения в петле должна быть по возможности высокой.
Это облегчает подавление се составляющих в спектре выходного сиг-
нала. Кроме того, деление частоты на меньшую величину способству-
ет снижению фазовых шумов, связанных с флуктуациями (джитером)
фронтов в первых каскадах делителя.
В данном случае препятствием к повышению частоты сравнения
является тот факт, что при этом возрастает число шагов и диапазон пе-
рестройки на периоде кратности у вспомогательного ГУН. Так, если
период кратности К=75 увеличить до 95, то требуемый диапазон пере-
стройки вспомогательного ГУМ превысит 15МГц, что затруднит его
реализацию.
Комбинация этих условий удовлетворяется в диапазоне 194...219
МГ ц при К=75 и указанных ранее частотах сравнения. При этом пере-
стройка вспомогательного ГУМ будет занимать диапазон 126,(6) х 74
9.37(3)МГц.
Очевидно, что частоты основного ГУН получаются делением на 3
(аданных значений частот в системе. Подстановка этих величин в
уравнение (4.1) с учетом требований целочисленности коэффициентов
деления дает множество вариантов сочетания частот перестройки ос-
новного и вспомогательного, ГУН из которых для вспомогательного
выбран диапазон 199500 ... 208X73,(З)кГц. При этом набор коэффици-
ентов деления Двсп будет состоять из 75 чисел, от значения Двсп нач =
1575 до 1649, периодически повторяющихся по мере продвижения по
выходной сетке частот.
Набор коэффициентов в основной петле определяется этими чис-
лами и структурой петли. Он начинается с числа 2687 в диапазоне
приема н числа 2741 в диапазоне передачи.
Расчет чисел делителей по номеру капала
Как уже указывалось, частоты приема и передачи в системе ИН-
МАРСАТ-С задаются в виде условных номеров каналов. Можно зара-
нее рассчитать таблицу соответствия коэффициентов делителей и но-
меров каналов и, поместив ее в памяти контроллера, по получению от
береговой станции номера, немедленно загружать соответствующие
коэффициенты в синтезатор. В системе, однако, имеется существенный
запас времени. Поэтому более экономичным представляется перерас-
чет требуемых коэффициентов каждый раз при необходимости пере-
стройки.
Приемные и передающие каналы наращиваются с шагом 2, поэто-
му сегмент кратности коэффициентов деления Двсп, выраженный через
номер канала, в два раза больше, т.е. 75x2=150. Первый канал приема в
системе имеет условный номер N0 = 8000. С учетом конкретного значе-
ния его частоты и смешения на величину первой 114 (76455кГц), можно
рассчитать, что частота этого канала в первом сегменте кратности син-
тезатора по 75 возникает на 66 шаге. При переборе каналов эта частота
будет иметь порядковый номер 66x2 = 132, внутри первого сегмента
номеров каналов, откуда определяется его начальный номер Ынач нрм
8000-132 = 7868. Соответственно, первый канал передачи с номером
6000 попадает внутрь своего первого сегмента кратности, у которого
исходным является канал с начальным номером Мнач прд = 5950.
Из алгоритма преобразований в синтезаторе следует, что для на-
хождения делителя flecn.i по заданному номеру канала Ni в приемном
(передающем) диапазоне необходимо:
- найти число каналов, расположенных между Ынач и требуемым
номером канала Ni;
- после деления его на 150 выделить дробный остаток - долю те-
кущего сегмента (целое число полных сегментов кратности запомина-
ется для последующих расчетов Доен);
- произведение остатка на 75 (период кратности в синтезаторе)
дает число шагов, на которое должно быть инкрементировано выше
определенное начальное значение Двсп нач= 1575.
Расчет можно выразить формулой:
Двсп I = 1575 + [OcT(Ni - NHa,,)/150]x 75 .(4.2)
Поскольку на каждом очередном сегменте значение Доен устанав-
ливается на 1 больше, при нахождении делителя Доснл должно исполь-
зоваться и целое число сегментов, прошедших от начального значения
Ынач до заданного Ni, и долевой остаток.
При продвижении до заданного канала Ni начальное значение
Доен должно быть инкрементировано на число целых прошедших сег-
ментов, (число крупных шагов), но и декрементировано внутри теку-
щего сегмента на число шагов, определяемых остатком:
Доснл = Досн.нач + Цел(1М1- N исх)/150- OCT((N i - N исх)/150]Х 75. (4.3)
С учетом ранее определенных начальных значений делителя Доен
нач. для диапазона приема (2687), и передачи ( 2741) рассмотрим при-
мер.
Пусть необходимо найти число Доснт делителя в основной петле
для номера канала передачи Ni = 7998. Исходный номер канала в пер-
вом периоде диапазона передачи NHCX = 5950, начальное число дели-
теля Доснн. в основной петле - 2741. Заданный номер наступает после
(7998 - 5950)/150 = 13,65(3) периодов, т.е. на 0,65(3) доле 14-го перио-
да. Внутри 14-го периода начальный делитель декременгируется на
0,65(3)х75 = 49 единиц. А за 13 прошедших периодов к его начальной
величине добавится 13 единиц. Результирующее значение равно:
Доен = 2741 + 13-49 = 2705.
Для этого же канала делитель Двсп, рассчитанный по формуле
(4.2), равен 1624. Подстановка этих чисел в формулу (4.1) дает значе-
ние частоты выходного ГУН 543831,(6) кГц, или после утроения
1631,495 МГ ц. В соответствии с частотным планом системы ИНМАР-
САТ-С это и есть канал 7998 в диапазоне передачи.
Расчет чисел загрузки предделителей
Для обеспечения счета любого заданного количества импульсов
Доен или Двсп используются предделители - отдельные микросхемы с
переключением коэффициента деления, в данном случае с 32 на 33.
Изменение коэффициента в процессе деления на 1 упрощает построе-
ние счетчиков для чисел, некратных 2. Важным также является и тот
факт, что короткие цепочки триггеров предделителей устойчиво рабо-
тают на частотах ГУН, которые значительно выше 100 МГц.
Построение счетчиков с предделителями отличается от стандарт-
ного, и числа коэффициентов Двсп. или Доен, не могут быть напрямую
!агружены в приемные регистры микросхемы. Алгоритм работы счет-
чиков с предделителем заключается в следующем. Пусть требуемый
коэффициент деления равен числу М. Это означает, что из потока
входных импульсов, поступающих от ГУН, делитель должен подавать
на фазовый детектор каждый М-й импульс.
В исходном состоянии предделитель настроен на подсчет 32 им-
пульсов. В общем случае М не кратно 32, следовательно, в ходе прохо-
ждения М импульсов на выходе предделителя появится М/32=Р им-
пульсов и А импульсов составят остаток, т. е. число М по отношению к
работе делителя на 32 можно записать как М = Рх32 +А.
Добавим и отнимем в правой части величину 32хА, тогда получим:
Рисунок 4.6- Структурная схема взаимодействия счетчиков
при формировании заданного коэффициента деления
К фазовому
детектору
В соответствии с (4.4) дальнейшая схема после предделителя, мо-
жет содержать два счетчика: в первый из них будет загружаться число
Р-А, а во второй - А. Пока предделитель настроен на 32, каждый 32-й
из его входных импульсов будет поступать на первый счетчик. По дос-
М = 32х(Р-А) +ЗЗА.(4.4)
тижению в нем заданного числа Р-А его выходной импульс переведет
входной поток на шорой счетчик, настроенный на число Л, и переклю-
чит коэффициент деления предделителя на 33. После отсчета А им-
пульсов от предделителя, находящегося в режиме деления на 33, вто-
рой счетчик вернет предделителю коэффициент 32 и переведет его вы-
ходной поток вновь на первый счетчик. Очевидно, что в такой схеме на
выходе второго счетчика будет появляться только каждый М-й им-
пульс. Структурная схема взаимодействия счетчиков показана на ри-
сунке 4.6.
Для любого М величины Р-А и А могут быть рассчитаны заранее,
однако схема вычитания обычно включается в состав счетчиков и для
загрузки используются только числа Р и А.
В качестве примера рассмотрим расчет составляющих множите-
лей на 32 и на 33 для выше найденного коэффициента 2705.
При делении числа Доен - 2705 на 32 образуется целая часть Р =
84 и остаток А = 17. Тогда, в соответствии с (4.4) Доен = 32 х (84-
17) + 33x17 = 2705 . Операция расчета величин Доен и Двсп и соответ-
ствующих им чисел Р и А выполняется в процессоре обработки инфор-
мации (рисунок 4. 2).
4.3. Демодулятор
Дискретизация входного сигнала и формирование выборок
В станции цифровой связи используется когерентный фазовый де-
модулятор, выполненный по схеме Костаса. Как и во многих других
подобных устройствах, здесь для получения информации о фазе сигна-
ла в конкретной временной точке используются значения амплитуды в
этой точке.
При скорости манипуляции фазы 1200 бит/с, между очередными ее
переключениями будет проходить около 380 периодов частоты
455 кГц. Очевидно, что нет необходимости брать выборки в каждом из
них. В соответствии с теоремой В. А. Котельникова частота следования
выборок мгновенных значений сигнала, по которым можно восстано-
вить его исходные параметры, должна быть не менее 2f, где f- высшая
частота в спектре сигнала.
Искомым сигналом в данном случае является огибающая пере-
ключения фазы. При максимальной информационной скорости
1200 бит/с, она будет' представлять собой меандр с частотой 600 Гц.
Для качественного воспроизведения его формы можно ограничиться
пятой гармоникой в спектре. При этом достаточно иметь частоту вы-
борок равной 6 кГц.
В демодуляторе используются как синфазная, так и квадратурная
составляющие сигнала. Для их раздельного выделения необходимо
формировать выборки, кратные четверти периода высокочастотного
сигнала. Поэтому скорость проведения выборок необходимо повысить
еще в 4 раза, т. е. до 24 кГц.
Поддержание фазового синхронизма выборок и входного сигнала
требует целочисленной кратности их частот. Для расчета возможного
значения частоты выборок удобно принять, что петля ФАПЧ Костаса
уже находится в захвате, и фазовый сдвиг между частотой взятия вы-
борок и входным сигналом остается постоянным.
Значение 2-й ПЧ 455 кГц, взятое как число, раскладывается на
простые множители: 5x7x13=455, При этом существуют три варианта
скорости выборок, кратной несущей частоте:
- выборка из группы длиной в 5x7=35 периодов, со скоростью
455/35=13кГц;
- выборка из группы длиной в 5x13=65 периодов, со скоростью
7 кГц;
- выборка из группы длиной в 7x13=91 периода, со скоростью
5 кГц.
Наиболее подходящими являются группы из 65 периодов, сле-
дующие с частотой 7кГц. При формировании групп из 91 периода, сле-
дующих с частотой 5 кГц, учетверенная скорость выборок 5х4-20кГц
меньше расчетной (24кГц), а в случае групп из 35 периодов 13x4=52
кГц - существенно больше, что ведет к необходимости применения бы-
стродействующих микросхем и дополнительным затратам.
Важно обратить внимание на гот факт, что, частота 7 кГц образу-
ется как результат повторения последовательности групп, включающих
Частота выборок 7х4=28кГ'ц удовлетворяет всем требованиям.
65 четвертей периода сигнала 2-й Г!Ч
65 полных периодов частоты 455 кГц. Аналогичным образом частоту
7x4=28 кГц можно рассматривать как результат повторения групп из 65
четвертей периода 455 кГц. Поскольку ближайшее число четвертей,
составляющее целое число периодов равно 64, добавление 65-го отрез-
ка в 1/4 периода будет означать, что каждая очередная выборка продви-
гается по синусоиде 455 кГц на четверть периода по отношению к пре-
дыдущей, как это проиллюстрировано на рисунке 4.7.
Последовательно взятые выборки можно рассматривать как значе-
ния нового синусоидального сигнала в синфазных с входным точках
"0°", "90°", "180°", "270°". Его частота равна 28/4=7кГц. Нетрудно
убедиться, что в этом сигнале сохраняется исходная фазовая модуля-
ция. Именно этот сигнал будет рассматриваться в дальнейшем как
входной для демодулятора.
Демодуляция в петле ФАПЧ
Структурная схема демодулятора изображена на рисунке 4.8.
Цифровые отсчеты амплитуды формируются из аналогового напряже-
ния 2-й ПЧ. Оно поступает вначале на схему выборка-запоминание, а
затем на АЦП. Далее двоичный код амплитуды подается в цифровой
сигнальный процессор, который и выполняет процедуры, предусмот-
ренные алгоритмом демодуляции в петле ФАПЧ по схеме Костаса.
455 кГц из приемника
V
Фазовый
детектор
Ж
АЦП
Устройство
>
>
Опорный
сигнал 28 кГц
^ cos
5
Фазовый
детектор
Опорный
генератор
76МГц
>
гж
ЦАП
выборка/
/запоминание
А
Формирователь
частоты выбо-
рок
Л
К синтезатору
Таасты процессора
>
: 2
1^риемнику
ФНЧ
Перемножитель
Сигнал управления в петле ФАПЧ
синфазного
канала
ж.
7\
ФНЧ
квадратурного
канала
>
К схеме
обнаружения
битов ^^
Петлевой
фильтр
Ж±
Поиск и захват
несущей
Сигнальный процессор
Рисунок 4.8 - Структурная схема демодуляции в петле ФАПЧ
по алгоритму Костаса
Частота взятия выборок является опорной в петле. Под нее под-
страивается частота приходящего сигнала.
Управление фазовой скоростью (частотой) приходящего сигнала
достигается путем подстройки ОГ, из сигнала которого, как было пока-
зано выше, формируются частоты гетеродинов приемного тракта.
Рассмотрение работы демодулятора удобно начать с состояния
замкнутой петли. Пусть входное напряжение 2-й ПЧ имеет амплиту-
ду ±1, и начальная выборка делается на переходе из отрицательного
полупериода к положительному.
Для раздельного определения синфазной и квадратурной состав-
ляющих сигнала рассогласования, каждая выборка в фазовых детекто-
рах петли умножается одновременно на две последовательности чисел,
скорость следования которых определяется опорной частотой 28 кГц. В
свою очередь эти последовательности можно рассматривать как сле-
дующие через четверть периода выборки из квадратурных составляю-
щих опорного сигнала, имеющего частоту 7 кГц.
Первая последовательность чисел соответствует синусоиде: "О",
"1", "О", "-!".... и обеспечивает выделение синфазной составляющей
рассогласования. Вторая последовательность в этих же временных точ-
ках содержит выборки из косинусоиды: "I", "О", "-1", "О"... Перемно-
жение на нее образует квадратурную (косинусную) составляющую.
При таком соотношении фаз демодулированный сигнал возникает
в синфазном канале. В зависимости от содержания информационных
битов он будет представлен числами +1 либо -1. Для квадратурного же
канала результат перемножения всегда будет состоять только из "О".
Вследствие фазовых шумов обеспечить строгую синхронность
взятия выборок в амплитудных точках входного сигнала "О", "I", "О",
"-!".... невозможно. На практике числа в синфазной последовательно-
сти будут отклоняться от 1 в меньшую сторону. У квадратурной - ко-
лебаться около нуля.
Нетрудно убедиться, что при смене фазы входного сигнала на 180°
в результате модуляции, как синфазная, так и квадратурная состав-
ляющие меняют знак, поэтому их прямое использование в качестве
сигнала ошибки для управления синхронизмом в петле невозможно. По
алгоритму Костаса таким сигналом является их произведение. По-
скольку смена знака в обоих каналах происходит одновременно, знак
произведения уже не будет зависеть от состояния фазы во входном
сигнале. Эта величина с соответствующим знаком будет пропорцио-
нальна косинусу удвоенного значения расхождения фаз между сигна-
лом и моментами взятия выборок. Таким образом, в схеме Костаса ис-
ключается влияние модуляции на работу петли ФАПЧ.
Результат перемножения поступает в петлевой фильтр и далее че-
рез ЦАП на схему управления частотой ОГ. С изменением частоты ОГ
соответственно будет меняться частота гетеродинов, а, следовательно,
и фазовая скорость входного сигнала второй ПЧ. Процесс будет про-
должаться до полного выравнивания фазового рассогласования между
приходящим сигналом и частотой выборок, пока управляющий сигнал
не станет равным irymo.
На рисунке 4.9 показаны временные диаграммы образования де-
модулированного и управляющего сигналов при возникновении фазо-
вого рассогласования входного сигнала в сторону запаздывания.
Рисунок 4.9 - Временные диаграммы процесса образования
выходного сигнала и сигнала управления в демодуляторе
Синфазная составляющая при этом не достигает максимума, по-
скольку ее выборки приходятся на моменты времени, где текущий
угол синусоиды меньше 90° и, соответственно, 270°. Выборки квадра-
гурной составляющей, приходящиеся ранее на моменты прохождения
сигнала через ноль, теперь будут представлены небольшими положи-
тельными и отрицательными числами.
Перемножение составляющих проводится после их прохождения
через фильтры низких частот, на выходе которых результаты фильтра-
ции следуют с частотой выборок - 28 кГц. С этой же частотой получа-
ется и результат произведения, что отражено на рисунке 4.9.
Управляющий сигнал в рассматриваемом случае будет иметь от-
рицательный знак, и частота опорного генератора начнет уменьшаться.
С учетом инверсии спектра в приемном тракте, это приведет к увели-
чению частоты второй ПЧ. В результате фаза входного сигнала нач-
нет сближаться с фазой синусной составляющей опорной последова-
тельности. Когда фазы вновь будут совпадать, управляющий сигнал
снизится до уровня шумовых флюктуапий, и перестройка ОГ прекра-
тится.
В случае опережения по фазе возникает положительное по знаку
управляющее напряжение, которое, соответственно, приведет к запаз-
дыванию фазы входного сигнала и восстановлению нулевого баланса.
Управление частотой ОГ практически не влияет на частоту фор-
мирования выборок. Для получения напряжения первого гетеродина
частота ОГ умножается в синтезаторе более чем в 20 раз, т.е. во столь-
ко же раз повышается крутизна управления частотой входного сигнала
при работе петли ФАПЧ. Частота же выборок 28кГц образуется деле-
нием частоты ОГ примерно в 2714 раз, т.е. влияние управления на нее
во столько же раз ослаблено.
Фильтр сигнала управления синхронизмом
Правильная работа петли ФАПЧ во многом определяется петле-
вым фильтром, структурная схема которого изображена на рисунке
4.10.
Выходной сигнал фильтра содержит три компонента.
1. Компонент, пропорциональный входному сигналу. Увеличение
(множитель PI) или снижение (множитель Р2) его доли позволяет
управлять полосой пропускания петли. Для обеспечения быстрого вхо-
ждения в синхронизм, когда исходное рассогласование между фазовой
скоростью входного сигнала и частотой выборок велико, используется
широкая полоса. При достижении захвата полоса сужается, и, соответ-
ственно, уменьшается шумовая дисперсия в сигнале управления.
Собственно, этого компонента достаточно для сведения к нулю и
последующего удержания равенства фазовой скорости входного сиг-
нала и частоты следования выборок. Однако поддержание равенства
сопровождается при этом появлением рассогласования по фазе, убрать
которое только за счет пропорционального компонента нельзя. Именно
его величина, воздействуя на ОГ уже в виде напряжения после ЦАП,
обеспечивает компенсацию исходного рассогласования частот прини-
маемого сигнала и выборок.
2.Компонент первого интегрирования - I. х Е,. В условиях захва-
та по частоте он обеспечивае т сведение к нулю рассогласования по фа-
зе между входным сигналом и синусной составляющей частоты следо-
вания выборок. При этом демодулированный сигнал в синфазном кана-
ле достигает максимума, а в квадратурном становится равным нулю.
Следовательно, произведение сигналов на выходе каналов также станет
равным нулю.
Рисунок 4.10- Структурная схема фильтра петли ФАПЧ демодулятора
В отсутствии второго интегратора участие этого блока в компен-
сации расхождения фаз сводится к следующему. Блок Ахвыполняет
операцию суммирования имеющейся на входе величины с множителем
L. При наличии на входе блока сигнала рассогласования фаз (отрица-
тельного на рисунке 4.9), с каждой очередной выборкой выходная
величина блока возрастает с соответствующим знаком. Ее воздействие
на ОГ вызывает изменения фазовой скорости (частоты) входного сиг-
нала. В случае, показанном на рисунке 4.9, частота сигнала начнет воз-
растать, и его текущая фаза по отношению к моментам выборок будет
смещаться. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока выборки в
квадратурном канале не станут совпадать с моментами пересечения
нуля сигналом. Пропорциональный компонент, как и входная величина
блока Z, х , станут равными нулю (с точностью до шумовых флюк-
гуаций), следовательно, дальнейший рост выходного значения этого
йлока прекратится.
В условиях стабильной частоты входного сигнала накопленная ве-
тчина будет обеспечивать поддержание необходимой частоты ОГ.
Доплеровский эффект, который возникает вследствие флюктуаций
шутника на орбите и движения объекта - носителя станции, приводит к
непрерывным изменениям частоты входного сигнала. При этом блок
/'. xS, вместе с пропорциональным компонентом отслеживает измене-
ния и сводит рассог ласование по текущему значению частоты практи-
чески к нулю. Однако в этих условиях на его входе (а значит и на вы-
ходе информационного синфазного плеча) вновь будет присутствовать
нежелательное фазовое рассогласование.
3. Компонент второго интегрирования - D х Z2 обеспечивает уст-
ранение фазового рассогласования при дрейфе частоты входного сиг-
нала.
Дрейф частоты
входного сигнала
Площадь под
кривой равна ДФ
Компонент, про-
порциональный
фазовому рассо-
гласованию ±dip
Поведение во времени компонентов сигнала управления при ли-
нейном изменении частоты входного сигнала показано на рисунке 4.11.
Компонент
АФпервого
интегратора
Комионент
второго
интегратора
Рисунок 4.11 - Компоненты управляющего сигнала
в фильтре петли ФАПЧ демодулятора
С началом дрейфа на выходе блока L х Б, накапливается фазовая
ошибка АФ. Ее присутствие вызывает непрерывный рост компонента
Dx Z2a следовательно, смещение частоты ОГ в том же направлении,
что и дрейф частоты сигнала. Отрицательная обратная связь в петле со
временем приведет к тому, что не только скорость подстройки ОГ
уравняется со скоростью дрейфа частоты входного сигнала, но и сдвиг
фаз между ними по синфазной составляющей приблизится к нулю. При
этом произойдет следующее:
- пропорциональный компонент вернется к нулю;
- накопленное значение компонента первого интегрирования ос-
танется постоянным;
- его интегрирование блоком OxS2 приведет к изменению управ-
ляющего напряжения в такой степени, чтобы поддерживать дрейф час-
тоты ОГ (в конечном итоге - второго гетеродина) в точности равным
дрейфу частоты входного сиг нала.
Применение двойного интегрирования обычно не рекомендуется
из-за повышенной сложности расчета коэффициентов Р, L, 1), обеспе-
чивающих устойчивость петли, и в случае сильных сигналов его дейст-
вительно можно избежать. С одним интегратором в фильтре потери в
амплитуде лемодулированных битов при доплеровском дрейфе относи-
тельно невелики, если соотношение энергий сигнала и шума не падает
ниже 6дБ.
По требованиям организации ИНМАРСАТ демодулятор должен
обеспечивать нормальную работу при соотношении на его входе мощ-
ности несущей сигнала и энергии шума C/N0 = 34,5 дБГ'ц, что соответ-
ствует отношению энергий 3,7 дБ. При кратковременных пропаданиях
сигнала вследствие замираний эффект запоминания скорости допле-
ровской поправки во втором интеграле помогает петле быстро возвра-
щать состояние захвата, а отслеживание доплеровского смещения, как
показано выше, значительно уменьшает величину фазового рассогласо-
вания. При слабом сигнале все это помогает реализовать максимально
возможную амплитуду битов на выходе синфазного канала.
Устройство поиска и захвата
Рассогласование частот абонентов и береговых станций в системе
может достигать 2 кГц. Это значение существенно превышает полосу
частот захвата петли даже в широкополосном режиме. Поэтому для
начального захвата в петле используется устройство поиска, показан-
ное на рисунке 4.12.
При включении питания программа сигнального процессора начи-
нает работать в режиме начального поиска в диапазоне ±2,5 кГц, на
частоте, заданной оператором, либо на частоте береговой станции,
обеспечивавшей наилучшее качество сигнала при предыдущем вклю-
чении.
Анализатор
приращений
Ог петлевого
<|>ильтра
Ж.
V
Начальный поиск
Старт
->
Генератор
ступеней
или
К ЦАП и
далее к ОГ
^ Сумматор ^
Л
Стоп
От синфазного канала
демодулятора \ j
11ороювос
ус фОЙСТВО
Усреднение
но модулю
Обнаружитель
битов
R петлевой
фильтр
>
Узкая/широкая
Анализ
амплитуды
битов
Рисунок 4.12 Структурная схема устройства поиска
i
Напряжение на входе управления ОГ в этот момент определяется
генератором ступенчатого кода, подключенным к ЦАП через сумматор
вместе с выходом петлевого фильтра. Шаг перестройки составляет
примерно 70 Гц, что соответствует полосе захвата петли в широкопо-
лосном режиме. Каждая ступень удерживается около 100 мс.
При отсутствии сигнала на входе, или пока разность частот сигна-
ла и выборок превышает несколько сотен герц и не попадает в полосу
пропускания фильтра петли ФАПЧ, выходной сигнал синфазного кана-
ла представляет собой знакопеременную щумоподобную последова-
тельность. Его усредненное по модулю значение за время одной ступе-
ни близко к нулю независимо от содержания битов.
При наличии сигнала к моменту сближения частот на выходе об-
наружителя битов и далее усреднителя появляется униполярный сиг-
нал. Если его уровень превышает заданное значение, пороговое уст-
ройство фиксирует текущую ступень перестройки и останавливает по-
иск. Величина этой ступени в дальнейшем будет являться средним зна-
чением, относительно которого формируется сигнал управления с вы-
хода фильтра петли. Выбор порога сделан экспериментально. Он уста-новлен аким, чтобы в присутствии доплеровского дрейфа и упомяну-том соотношении энергий C/No = 34,5 дБГц, в демодуляторе обеспечи-
вался надежный захват входного сигнала.
Пока амплитуда битов остается малой и надежная фазовая синхро-
низация не обеспечена, сигнал с выхода анализатора амплитуды под-
держивает широкополосный режим петлевого фильтра для ускорения
захвата. После возрастания амплитуды петля переводится в узкополос-
ный режим. В режиме синхронизма петля может возвращаться в широ-
кополосный режим при уфозе потери захвата, когда амплитуда битов
падает. Такая ситуация возникает редко, только при жестких замирани-
ях, когда сигнал практически исчезает на время до 1 секунды.
Анализатор приращений проверяет наличие фазового синхронизма
путем слежения за изменениями сигнала управления по отношению к
его текущему среднему. В качестве критерия по времени выбраны от-
клонения, характерные для доплеровского смешения (до 50Гц за 6с).
Большие значения будут означать срыв синхронизации и вызывают
срабатывание схемы поиска. В отличие от начальной ситуации, в этом
случае поиск ведется в пределах 50% от полного диапазона перестрой-
ки по отношению к точке последнего текущего среднего.
Обнаружение битов и тактовая синхронизация
Структурная схема обнаружителя битов показана на рисунке 4.13.
Для выделения момента смены битов используются два фильтра типа
"скользящего окна", соединенных последовательно. Протяженность
окна для каждого плеча фильтра равна количеству отсчетов на длине
одного бита. При скорости следования битов 1200/с и частоте отсчетов
28 кГц каждый бит будет представлен 23-мя последовательными отсче-
2323 |2425261Очередной бит
Предыдущий бит
;А
(461
Рисунок 4.13- Структурная схема выделения
битов и тактовой синхронизации
Отсчеты -
с выхода
фильтра
синфаз-
ного
канала
ПоискТактовыйэкстремумафильтр
iими. Когда очередной отсчет из фильтра синфазного канала демодуля-
юра поступает в первое окно, его последний отсчет перемешается на
первое место во втором окне, а последний отсчет второго окна отбра-
сывается.
Суммы в окнах и разность между ними вычисляются с каждым
поступившим отсчетом. Очевидно, что в момент, когда пара битов пе-
шком расположится вдоль длины окон, суммы в окнах достигнут мак-
симума, и для неодинаковых битов будут противоположными по знаку.
Их разность достигает максимальной величины. Если смены битов не
происходит, то знак сумм будет одинаков и разность будет равна нулю.
При чередовании единиц и нулей разностный сигнал во времени будет
иметь форму равнобедренных треугольников.
Модуль разности поступает в блок поиска экстремума, при обна-
ружении которого возникает числовой импульс, "подпитывающий"
высокодобротный цифровой фильтр, настроенный на частоту тактовой
синхронизации. С каждым импульсом "подпитки" в фильтре форми-
руются колебания с частотой следования битов в виде знакоперемен-
ной последовательности чисел, медленно затухающей в течение, по
крайней мере, нескольких секунд. Опознавание перехода бита и "под-
питка" тактового фильтра происходят по времени в моменты отсчет-
ных импульсов, частота следования которых (28кгц), не кратна такто-
вой частоте смены битов. Фактически, на длине бита укладывается
23,(3) периода этой частоты и целое число отсчетных точек набирается
через каждые три бита {23,(3)х3=70}. Процесс развития колебаний в
фильтре при этом достаточно сложен. Из трех последовательно возни-
кающих колебаний по отношению к истинному фазовому положению
одно будет отставать, второе опережать его примерно на 0,007 долю
периода, и только третье совпадет с ним. Тем не менее, результирую-
щее среднее значение частоты выходных колебаний будет совпадать с
частотой следования битов 1,2 кГц.
Экстремумы, а, следовательно, и "подпитка" фильтра могут воз-
никать и от шумов, однако, к накоплению колебаний в фильтре приво-
дят только воздействия, связанные с переходами битов, поскольку они
следуют синхронно с частотой собственных колебаний фильтра.
Результат накопления можно представить в виде суммарного век-
тора на вращающейся с частотой следования битов фазовой плоскости
(рисунок 4.14). Если из-за воздействия шумов один из входящих им-
пульсов-векторов оказывается смещенным по времени, результирую-
щая сумма из множества уже накопившихся к этому моменту векторов,
не изменит существенно своего положения на фазовой плоскости. По-
этому в среднем частота появления выходного импульса фильтра будет
равна частоте следования входных
битов. Добротность фильтра такто-
вой частоты более тысячи, что эф-
фективно снижает влияние шумов
на формирование тактовых импуль-
сов.
При подготовке к передаче
информационного кадра принима-
ются специальные меры, позволяю-
щие избежать появления длинных
цепочек из единиц и нулей и исклю-
чить ситуации длительного отсутст-
вия "подпитки" фильтра.
Поскольку среднее значение
шумовых флуктуации в отсчетах
близко к нулю, суммирование по-
следовательных отсчетов на протя-
жении бита в окне двуплечевого
фильтра улучшает отношение сиг-
нал-шум. По сигналу тактового
фильтра проводится считывание
суммы, накопившейся за длину би-
та. Для сигнала с прямоугольной
огибающей такая процедура полно-
стью соответствует алгоритму оп-
Рисунок 4.14- Снижение ошибки тималыюй фильтрации, известному
тактовой синхронизации по мере в аналоговом варианте как "интег-
накопления отсчетов в фильтре рирование со сбросом".
В связи с тем, что начальные
фазы сигнала и опорной последовательности при захвате петли могут
отличаться на ±180°, возникает неоднозначность в соответствии по-
лярности выходного сигнала синфазного канала значению битов. Вы-
брать правильную полярность можно только после обнаружения уни-
кального слова в информационном кадре, которое передается берего-
вой станцией дважды, в прямом и инверсном виде. В зависимости от
того, прямое или инверсное слово будет опознано, и выбирается по-
лярность остальных битов.
4.4. Защита информации от ошибок
Истинное
положение
вектора
А
Величина сигнала, накопленного в результате суммирования на
протяжении тактового интервала, образует вес бита, который сущест-
венно меньше подвержен влиянию шума, чем отдельные отсчеты. В
простейшем случае его числовое значение можно не учитывать и при-
нимать решение о бите только по знаку суммы, поскольку порог разли-
чения битов при двухгюлярном выходе демодулятора, очевидно, равен
нулю. Распознавание битов с учетом числовой величины накопленной
суммы носит название мягкого решения. В отличие от жесткого реше-
ния по знаку, оно повышает вероятность исправления ошибочных би-
тов при декодировании переданной информации.
В ходе кодирования в исходный поток информационных битов,
следующий со скоростью 600 бит/с, вносится избыточность. При этом
количество битов для передачи заданного объема информации, увели-
чивается вдвое. Однако время передачи не меняется, поскольку дли-
тельность каждого бита сокращается вдвое, и в канале связи они сле-
дуют со скоростью 1200 бит/с.
При одинаковой мощности передатчика энергия укороченных би-
тов на ьыходе кодера снижена по сравнению с входными на ЗдБ. На
первый взгляд введение при кодировании таких потерь бессмысленно,
ведь некодированный поток в бООбит/с будет иметь удвоенную энер-
гию. Однако примененный сверточный код обладает высокой исправ-
ляющей способностью. Энергия бита в кодированном потоке может
быть на 5дБ меньше при эквивалентном уровне ошибок.
В процессе работы кодера для каждого бита в потоке создаются
корреляционные связи с 14-ю его ближайшими соседями. Именно на-
личие этих связей позволяет на приемном конце собирать энергию для
одного бита на протяжении упомянутых 14 битов и этим не только
компенсировать потери в ЗдБ, но при одинаковой мощности передат-
чика получать выигрыш. Разность в 2 дБ по отношению к внесенным
потерям означает, что при передаче со скоростью бООбит/с без кодиро-
вания потребовалось бы увеличить мощность передатчика на 2дБ, что-
бы иметь то же количество ошибок, как в кодированном потоке
1200бит/с.
Нужно отметить, что платой за это является расширение полосы
требуемых частот для передачи в связи с увеличением скорости следо-
вания битов, однако предпочтение в данном случае отдается повыше-
нию достоверности принятой информации без увеличения мощности
передатчика.
Схема простейшего кодера с тремя ячейками в регистре показана
на рисунке 4.15.
Входной поток битов последовательно вводится в ячейки регистра.
Связи от ячеек к сумматорам по модулю 2 задают алгоритм кодирова-
ния. На протяжении каждого входящего бита кодер порождает пару
выходных битов. Первый из пары битов в нем формируется как сумма
по модулю 2 содержимого первой, второй и третей ячеек, а второй -
как сумма содержимого первой и третей ячейки.
Рисунок 4.15 - Структурная схема сверточного кодера
с тремя ячейками
Текущее состояние кодера определяется содержанием информа-
ционных битов в ячейках его регистра. С приходом нового бита в пер-
вую ячейку самый старый бит вытесняется, поэтому при подсчете чис-
ла возможных состояний битов в ячейках содержание последней ячей-
ки можно не учитывать. В данном случае возможны только четыре со-
стояния ячеек: 00, 10, 01 и 11. У реально используемого кодера длина
регистра 7 и число возможных состояний равно 26=64.
Наглядное описание процесса декодирования дает решетчатая диа-
грамма переходов между возможными состояниями кодера, возникаю-
щими по мере поступления потока битов на его вход. Решетка для про-
стейшего кодера показана на рисунке 4.16. Узлы решетки изображены
в виде прямоугольников, в левом верхнем углу которых показаны со-
стояния кодера. Количество узлов в каждом вертикальном ряду равно
числу возможных состояний. Ряды узлов размещаются последователь-
но вдоль оси времени.
Чередование битов в информационном потоке случайно, и поступ-
ление на вход кодера "1" или "0" возможно в любом из его состояний.
В каждом случае кодер переходит в одно из двух новых состояний, по-
рождая на выходе два бита. Этот факт отмечен в правых углах прямо-
угольников-узлов. Маркер в верхнем углу соответствует паре битов,
порождаемых в данном состоянии с приходом нуля. Маркер в нижнем
углу отмечает биты, порождаемые из данного состояния с приходом
единицы.
Возможные пути переходов между узлами определяются алгорит-
мом, заложенным при кодировании. От каждого узла в ряду с равной
вероятностью будут выходить два вектора-пути, ведущие в соответст-
вующие новые состояния (новые узлы) кодера. Один, относящийся к
случаю, когда уходящая в канал передачи пара порождена приходом на
кодер "1", и другой, для пары битов, которая порождается приходом на
вход кодера "0".
Из узла 00 первого ряда может выходить два пути. Первый ведет в
состояние кодера 00, когда очередной пришедший на вход бит равен 0
(выходная пара - 00). Второй - в состояние 10, если пришедший на
вход кодера бит был равен 1 (выходная пара - 11). Пользуясь рисунком
4.16, несложно найти пути, возникающие с приходом на кодер единицы
или нуля для других начальных состояний. Так, из узла 10 приход нуля
ведет к узлу-состоянию 01 и порождает на выходе пару 10. С приходом
единицы путь из этого узла ведет в состояние 11, порождаемая пара -
01.
В ходе декодирования продвижение к очередному ряду узлов-
состояний решетки происходит с приходом каждой новой пары битов.
Поскольку в канале присутствуют шумы, любой бит из пары может
быть искажен, поэтому приписывать данную пару сразу к конкретному
пути и состоянию нельзя. Для оценки комбинаций, которые могли
иметь место при кодировании, в декодере с приходом пары битов про-
водятся следующие процедуры:
Начало декодирования
0101-
Рисунок 4.16 - Решет ка нугей к состояниям кодера
- пришедшая пара сравнивается по модулю 2 со всеми варианта-
ми порождаемых пар из всех возможных состояний кодера; для
рассматриваемого декодера результат сравнения, очевидно, мо-
жет иметь следующие значения: 0, - если пришедшая пара не
повреждена и совпадает с порождаемой; 1- если она отличается
в одном бите; 2 - если отличия имеются в обоих битах;
- эти величины, именуемые далее как веса путей, присваивают-
ся каждому пути, ведущему из каждого узла;
- при дальнейшем анализе, для каждого узла очередного ряда из
пары путей, входящих в узел, выбирается тот, который имеет
минимальный вес; путь с большим весом отвечает накоплению
ошибок и отбрасывается; если пути имеют одинаковый вес, то
методом случайного перебора оставляется один из них;
- вес выбранного пути вносится в очередной узел и фиксируется
в нем как вес узла; в начале процедуры декодирования вес всех
узлов принимается равным нулю.
С приходом из канала связи второй и последующих пар вышеопи-
санные процедуры повторяются. После нескольких шагов проводится
анализ весов, накопившихся в узлах очередного ряда. Очевидно, что
совокупность отрезков путей, приведшая в узел с минимальным весом,
будет проходить через состояния кодера, породившие именно те пары
битов, которые поступали из канала связи. Теперь, возвращаясь по
этим путям к начальной точке, можно найти исходную последователь-
ность битов, поступившую в кодер на передающей стороне. Перед про-
должением декодирования очередного набора входящих пар, с этого
момента можно отбросить все старые нуги и обновить веса узлов.
В качестве примера на рисунке 4.16 жирной штриховой линией
показан путь, остающийся после прихода в декодер неповрежденной
последовательности пар битов ...00, 11, 01, 01, 11..., соответствующей
набору входных битов кодера ...0 0 110 0....
Пути с минимальным весом считаются истинными. От узла к узлу
они будут формироваться тем вектором из пары, который соответству-
ет истинному биту, поступавшему на данном шаге на вход кодера. Зна-
чение входного бита кодера, приписанное на решетке данному векто-
ру, и будет декодированным выходным значением.
Одиночные ошибки приводят к тому, что вдоль истинных путей
сумма не всегда равна 0, однако на фоне значений сумм в ложных пу-
тях после определенного числа шагов истинные обнаруживаются дос-
таточно легко. Ненулевые суммы в узлах вдоль истинного пути явля-
ются признаком ошибочных битов. Поэтому, после выбора истинного
пути ошибочные биты на нем легко можно исправить в соответствии с
требуемым для данного узла значением.
Решетка декодирования формируется программно. Специальная
синхронизация для разделения битов в паре на первый и второй не
нужна. Очевидно, что при ошибочном расположении битов в паре все
пути будут ложными и веса узлов станут быстро возрастать. Обнару-
жение программой этой ситуации служит сигналом необходимости
смены порядка битов.
Длина отслеживаемого пути при декодировании должна быть, по
крайней мере, равна числу шагов, на которых еше проявляется корре-
ляция между битами, привнесенная кодером. При хорошем качестве
сигнала большинство ложных путей может быть отброшено уже после
нескольких шагов и "выживший" на их фоне путь определяется одно-
значно.
С увеличением уровня шумов различие между весами путей падает
медленно. Приходится отслеживать пути гораздо дольше, чтобы сде-
лать выбор в пользу истинного и отбросить ложный. Так, в используе-
мом декодере при регистре длиной в семь ячеек взаимно связаны
только 14 выходных битов, тем не менее, пути от каждой входной ком-
бинации анализируются на протяжении 64 шагов.
При "мягком" решении демодулятора приходящие биты представ-
лены не просто числами 1 и 0, а многоразрядным числом и знаком. Со-
ответствующие по разрядности числа для возможных битовых комби-
наций кодера должны быть предусмотрены и в путях между узлами
решетки. Очевидно, что таковыми нерационально брать числа, выра-
жающие максимальную амплитуду бита. Даже при среднем качестве
сигнала она редко достижима. Векторов с нулевым весом при этом
практически не будет и разрядность, требующаяся для хранения весов
вдоль пути декодирования, существенно возрастет.
Представляется целесообразным в качестве таких чисел использо-
вать наиболее вероятные значения весов приходящих битов при неко-
тором уровне входного сигнала, обеспечивающем приемлемое качест-
во. При обработке весов желательно использовать максимально воз-
можную разрядность процессора, но среднестатистический, базовый
вес бита должен быть выбран таким, чтобы в конце пути декодирова-
ния не происходило переполнения.
Алгоритма для вычисления такого веса не существует и подбор его
осуществляется опытным путем. Для определения его проводится ста-
тистический анализ весов битов на выходе демодулятора на достаточ-
но большом отрезке времени при воздействии шумов, характерных для
данной линии связи. Отобранные по результатам анализа наиболее ве-
роятные значения весов и вносятся в программу как базовые числа в
узлах для последующего их сравнения с реально приходящими весами
битов. Вес данного отрезка пути теперь образуется как разность между
базовым весом и весом приходящих битов. При хорошем качестве сиг-
нала эта разность получается отрицательной и вес на данном отрезке
считается равным нулю. С ростом уровня шумов вес приходящих битов
становится меньше опорного, и веса соответствующих узлов увеличи-
ваются. Однако полный вес выжившего пути на длине декодирования,
как уже указывалось, должен оставаться в пределах выбранной разряд-
ности.
Выигрыш от применения "мягкого" подхода связан с повышени-
ем дискретности порога принятия решения в пользу истинного или
ложного пути. Так, при жестком накоплении целочисленного веса, ме-
жду двумя путями с одинаковым весом возможен только случайный
выбор. При наличии дополнительных разрядов, очевидно, число пра-
вильных решений возрастает.
Недостатком сверточного кодирования является возможность
размножения ошибок в декодере, если встречаются длинные цепочки
ошибочных битов, в которых корреляция между соседями уже разру-
шена. При этом на протяжении длительного времени в декодере будут
формироваться только ложные пути. Такая ситуация возникает в ре-
зультате кратковременных замираний, когда сигнал буквально исчезает
на время от десятых долей до секунды.
Для борьбы с этим явлением на передающей стороне после коди-
рования (перед подачей на модулятор) исходная информация разбра-
сывается в поле информационного кадра по определенному закону.
Связанные алгоритмом кодирования биты, шедшие ранее последова-
тельно, теперь оказываются рассредоточенными по полю кадра.
На приеме начало кадра восстанавливается по уникальному слову
кадровой синхронизации, которое само по себе обладает устойчивыми
к шумам корреляционными связями и не подвергается кодированию.
Далее восстанавливается исходный порядок битов в кадре. При этом
цепочки поврежденных замираниями битов разрушаются, групповые
ошибки при новом порядке следования превращаются в одиночные,
которые могут быть исправлены декодером.
Декодированный поток битов поступает в процессор обработки
информации, где из содержания кадра извлекаются пакеты с системной
информацией о состоянии сети связи, общие указания береговых веду-
щих станций и сообщения для пользователей.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1 .Для чего предназначена станция цифровой связи SC-20?
2. Изобразите структурную схему станции CS-20.
3. Перечислитеосновные функции блоков станции SC-20.
4. Каким образом организовано энергопитание станции SC-20?
5. Изобразите структурную схему трансивера станции SC-20.
6. Как осуществляется в станции переключение режимов "переда-
ча" и "прием"?
7. Изобразите схему фазового модулятора станции SC-20.
8. Каков принцип функционирования фазового модулятора?
9. Как работает фазовый детектор в петле ФАПЧ демодулятора
станции?
10. Изобразите схему ограничителя амплитуды на выходе усили-
теля первой промежуточной частоты.
11. Поясните принцип формирования сетки частот в двухпетлевом
синтезаторе частоты.
12. Изобразите структурную схему синтезатора частот станции
SC-20.
13. Каким образом выбираются диапазоны перестройки, частоты
сравнения и коэффициенты деления в синтезаторе частот?
14. Изобразите структурную схему взаимодействия счетчиков при
формировании требуемого коэффициента деления частоты в синтезато-
ре.
15. Поясните принцип формирования выборок из сигнала второй
промежуточной частоты в демодуляторе.
16. Изобразите структурную схему демодуляции в петле ФАПЧ и
поясните принцип ее работы.
17. Приведите временные диаграммы процессов образования вы-
ходного сигнала и сигнала управления в демодуляторе.
18. Изобразите структурную схему фильтра в петле ФАПЧ демо-
дулятора и поясните принцип работы.
19. Поясните принцип работы устройства поиска и захвата в петле
ФАПЧ демодулятора.
20. Поясните принцип обнаружения и выделения битов в схеме
тактовой синхронизации демодулятора.
21. Изобразите структурную схему простейшего сверточного ко-
дера.
22. Поясните принцип работы кодера и последовательность проце-
дур декодирования.
Глава 5. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛА АРБ
5.1. Проблемы эксплуатационного контроля
работоспособности АРБ
В отличие от большинства видов судовой радиоаппаратуры, рабо-
тоспособность которой ежедневно проверяется в хсде использования,
основной режим эксплуатации АРБ - хранение на открытой палубе в
выключенном состоянии. Во избежание подачи ложных сигналов бед-
ствия и напрасной организации спасательных работ, включение АРБ
без реальной угрозы жизни людей категорически запрещено.
Чтобы дать возможность проведения на судне простейших прове-
рок работоспособности, Секретариат Организации КОСПАС/SARSAT
рекомендовал производителям предусматривать в АРБ режим самокон-
троля. Излучаемая в этом режиме посылка не принимается спутником к
обработке, поскольку 8 из 9 битов уникального слова, расположенного
с 16 по 24-й бит, в ней инвертировано. Тем не менее, настоятельно ре-
комендуется принимать меры по недопущению попадания излучения в
открытое пространство. При наличии в эксплуатации сотен тысяч АРБ
весьма вероятно одновременное включение множества из них с целью
проверки. Перегрузка бортового приемника при этом может привести к
пропуску реальной аварийной посылки.
Простейший встроенный детектор позволяет проверить в таком
режиме наличие подводимой к антенне мощности и оценить пригод-
ность батарей по падению напряжения в момент включения передатчи-
ка. Вполне понятно, что внесение в АРБ более сложных, измеритель-
ных узлов нецелесообразно, поэтому параметры собственного сигнала
в таких проверках не контролируются. В то же время необходимость в
них очевидна, поскольку жесткие условия хранения АРБ на открытой
палубе значительно повышают как вероятность отказа в целом, так и
отклонения параметров сигнала от заданных норм.
Проведение метрологического контроля параметров осложняется
целым рядом факторов. Непосредственное подключение приборов к
выходу усилителя мощности в большинстве конструкций АРБ невоз-
можно без полной его разборки. Кроме того, сложность структуры сиг-
нала, его ограниченная длительность при большой (более 100) скваж-
ности излучения, разнообразие схемотехнических решений у разных
производителей, практически исключают возможность использования
стандартных измерительных приборов. Учитывая важность эксплуата-
ционных проверок, отдельные производители АРБ выпустили специа-
лизированное оборудование, которое, однако, не являлось полностью
универсальным и не могло быть использовано с любыми типами АРБ.
Организационные и технические трудности такого рода, понима-
ние необходимости дополнительных финансовых затрат, вполне объяс-
няют тот факт, что и Секретариат K/S и Международная Морская ор-
мнизация ИМО долгое время воздерживались в отношении введения
обязательного периодического контроля находящихся в эксплуатации
АРБ[3, 5].
Появление в конце 90-х годов резолюции ИМО по этому вопросу
п соответствующих ведомственных документов Морских Администра-
ции е различных странах отчасти изменило ситуацию, но оставило не-
решенными ряд проблем. Упомянутая резолюция содержала рекомен-
дации по минимальному объему проверок только на судах, простей-
шими средствами. К сожалению, в большинстве случаев она была при-
нята за основу и при организации поверочных лабораторий. В резуль-
пп-е этого ряд важнейших параметров сигнала АРБ продолжает оста-
п. а.ся без контроля.
В ряде Морских Инспекций уже организованы рабочие места для
проверок всего объема основных параметров и есть основания пола-
| .1 гь, что в ближайшее время такой порядок будет закреплен соответст-
| - ющими резолюциями ИМО.
5.2. Требовании к параметрам сигнала АРБ
Дня обеспечения метрологической идентичности результатов при
и иытаниях новых моделей АРБ в сертификационных лабораториях
< екретариатом K/S введены требования к погрешности измерения ос-
новных параметров сиг нала, приведенные в таблице 5.1.
Разумеется, нет необходимости в объем периодических испытаний
и \оде эксплуатации включать все перечисленные параметры и обеспе-
чивать заданную погрешность. Тем более, что большинство из них яв-
ляются взаимозависимыми. При правильном значении одного из таких
параметров, с определенной уверенностью можно считать, что связан-
ные с ним другие параметры также будут в норме. Так, практически во
всех АРБ временные характеристики посылки определяются одним
и тератором, тактовые импульсы которого формируют длительность
посылки, период повторения, момент начала модуляции и скорость
передачи информации. Из перечня временных параметров для контро-
я в эксплуатации целесообразно оставить два:
- скорость передачи информации с заданной погрешностью; от
тчности ее полдержания зависит правильная работа схемы тактовой
i инхронизации приемника на борту ИСЗ; при этом косвенно будут
оценены остальные временные характеристики посылки;
- длительность посылки (поскольку имеется два варианта); по-
грешность измерения может быть увеличена, по крайней мере, вдвое.
Таблица 5.1- Погрешности измерения параметров сигнала АРБ
ПараметрЗначение
параметраПогреш-
ностьПериод следования посылок, с50±2,5±0,01Длительность посылки, мс440±4,4
или
520±5,2±1Длительность немодулированной части, мс160±1,6±1Скорость передачи информации, бит/с400±4±0,6Номинальная частота, кГц406025±2±0,01Дрейф частоты за 15 мин,<ю-9<2x10-10Средний квадрат отклонений от линии
дрейфа<3x10'9<2>:10"10Вариации частоты за 100 мсг. 2xi0 ''1 . Л-ЮМощность, подводимая к антенне, Вт3,1...7,9Г = 1дБУровень побочных излученийКонтрольная
маска± 2дБВремя нарастания мощности посылки, мс<5±0,5Девиация фазы, рад1,1±0,1
(63±б,3)°± 0,04
(2,29°)Время переключения фазы, мкс150±100±25Асимметрия модуляции, %<5< 1
Несмотря на технические сложности выполнения измерений, в пе-
речень параметров, контролируемых при эксплуатации с заданной по-
грешностью, должна быть включена девиация фазы. Эффективная из-
лучаемая мощность АРБ заметно падает при наличии переотражений от
взволнованной морской поверхности, вследствие затенении антенны,
шунтирования излучения токопроводящей пленкой воды га поверхно-
сти антенного укрытия. В этих условиях чувствительность бортового
приемника снижается как при увеличении, зк и при уменьшении де-
виации относительно номинального значения. Целесообразно вести
контроль и времени переключения фазы при смене содержания битов,
что будет свидетельствовать о правильности работы модулятора и, в
ряде случаев, об устойчивости системы ФАПЧ, использующейся в
большинстве АРБ.
Измерять параметры относительной нестабильности частоты в ус-
ловиях эксплуатации не требуется. Их значения гарантируются изгото-
вителем опорного кварцевого генератора и тщательно проверяются в
ходе сертификации модели АРБ. В то же время номинальное значение
частоты должно быть измерено, по крайней мере, с точностью до ±100
I ц, что подтвердит устойчивость работы схемы формирования сигнала
па выходной частоте.
В ходе эксплуатации, безусловно, необходима проверка излучае-
мой мощности. Косвенным образом она может свидетельствовать и об
исправности источника питания. Однако, в связи со значительным до-
пуском на точность установки мощности, такая проверка может прово-
диться без непосредственного измерения, путем сравнения с порогом,
при приеме излучения АРБ в экранированном помещении на калибро-
ванную антенну. Установка порога должна проводиться на каждом
конкретном рабочем месте с использованием исправного АРБ, при но-
минальном значении подводимой к антенне мощности.
Таким образом, перечень параметров сигнала АРБ, необходимых
.тля контроля в условиях эксплуатации, может сводиться к следующе-
му (см. таблицу 5.2):
I аблица 5.2 - Минимальный набор параметров сигнала АРБ для кон-
гроля в эксплуатации
ПараметрЗначение
параметраПогреш-
ностьДлительность посылки, мс440±4,4 или
520±5,2±1Скорость передачи информации, бит/с400±4±0,611оминальная частота, кГц406025±2±0,1Девиация фазы,рад+(1,1 ±0,1)/
/-(1,1±0,1)±0,04 (2,3°)Время переключения фазы, мке±150±100±25Мощность излучения> порога
Кроме собственно параметров сигнала в ходе переатгестации не-
обходимы обязательные проверки содержания аварийного сообщения и
правильности использования морских протоколов. Количество нахо-
дящихся в эксплуатации АРБ постоянно растет и в настоящее время
превышает 150 тысяч. Неизбежно растет и количество ошибок при про-
граммировании сообщения и при регистрации АРБ. В частности, не
редки случаи использования радио позывного в протоколе, предназна-
ченном для идентификатора морской подвижной службы, либо исполь-
зования серийного номера вместо идентификатора. Поэтому, в отличие
от текут421"0 контроля на судне с помощью простейших тестеров, где
содержание сообщения обычно разворачивается в шесгнадцатеричном
коде, в ходе переаттестации необходим детальный контроль всех ин-
формационных полей сообщения. Для тестера, используемого в лабо-
ратории, желательно иметь возможность выдавать для проверяющего
сигнал предупреждения, если содержание сообщения не соответствует
структура использованного протокола.
5.3. Аппаратура дли оперативного контроля
работоспособности АРБ
Г1рос тейшая контрольно-испытательная аппаратура "КИА-К" была
разработана в начале 80-х годов для первых буев серии АРБ-М и АРБ-
МК. Ее структурная схема изображена на рисунке 5.1.
рисунок 5 ! - Структурная схема контрольно-испытательной
аппаратуры "КИА - К"
Встроенные в антенную насадку фильтры разделяют сигналы
спутникового передатчика АРБ на частоте 406,025 МГц и передатчика
ближнего привода на частоте 121,5 МГц на два канала. Огибающие
сигналов после выпрямителя поступают на стрелочный индикатор, по-
казания которого пропорциональны подводимой к антенне АРБ мощ-
ности.
Для сохранения величины огибающей канала 406 МГц на время,
достаточное для считывания показаний, специальная запоминающая
схема, удерживает выпрямленное значение напряжения в течение 20 с.
ii 1ыу m\ между посылками канала 406 МГц индикатор регистрирует
се шачение выпрямленною сигнала в канале 121,5 МГц. Оги-
.in амплитудно модулированного сигнала подается на громкого-
Miipiiieiii. для прослушивания характерного свипирующего тона и оцен-
ычсства модуляции.
И аппаратуре КИА-К сигнал спутникового канала переносится на
•1,1. ни у 1,5 МГц и поступает на схему ФАПЧ, использованную в каче-
• im частотного детектора. Ее управляющее напряжение, пропорцио-
.мое скорости изменения фазы в моменты смены состояния битов,
•н pe i усилитель поступает на триггер, восстанавливающий исходный
ми чу пирующий сигнал. Образование выбросов частоты при смене со-
( шпиня фазы проиллюстрировано на рисунке 5.2. При переходе от со-
iiiDiiiiDi +1,1 рад к -1,1 рад приращение со скоростью ДФ/At =
' '|>ад/150мкс порождает выбросы частоты величиной 14670 рад/с или
; " кГц. Для первого бита в начале модулированного участка прира-
ц|| пне равно 1,1 рад, а выброс частоты становится в два раза меньше.
At =150 мке^
(а)
+ДФ ■
+ 1.1 рад
-1.1 рад
-ДФ t
+ДН Ф
+2,33 кГц
t :
п
(б)
-2,33 к1 ц
+AF
Рисунок 5.2 - Поведение фазы (а) и частоты (б)
в начале модулированного участка сигнала АРЬ
Счетчик номеров битов в посылке выделяет информационную
часть сообщения, расположенную с 25 по 85-й бит, которая поступает
па схему с использованием жесткой логики, где раскрывается содержа-
ние одного из возможных форматов сообщения. Параллельно эти же
биты поступают на кодер БЧХ. Вычисленный кодером набор контроль-
ных битов сравнивается с таким же набором в посылке, расположен
ным с 86-го по 106 бит. Таким образом ведется контроль возможных
ошибок.
При разработке КИА-К ставилась задача проверки работоспособ-
ности АРБ. Собственно измерений параметров сигнала (за исключени-
ем оценки мощности) не проводилось. Отклонения от нормы в дли-
тельности посылки, нарушения девиации фазы, скорости следования
битов не сказывались на результатах проверки. Однако можно было
косвенно судить о наличии фазовой модуляции по состоявшейся де-
шифровке аварийного сообщения. Принимая во внимание небольшую
ширину полосы пропускания системы ФАПЧ (около 100 кГц) в блоке
детектора фазовых переходов, можно говорить о близости несущей
частоты передатчика к номиналу. Контроль мощности в каналах 406 и
121,5 МГц обеспечивался только для оговоренных моделей АРБ, до-
пускавших применение специальной насадки на антенну.
Позднее возможности КИА-К в части дешифровки различных
протоколов аварийных сообщений были расширены, введен кабельный
вход сигнала, что дало возможность проверять работоспособность АРБ
других моделей после их разборки.
Аппаратура КИА-К и ей подобные устройства зарубежных произ-
водителей получили достаточно широкое распространение в качестве
тестеров оперативного контроля. Однако, с ростом парка АРБ, увели-
чивалось и число случаев, когда прошедшие упрощенный контроль буи
в реальных условиях работы не обнаруживались спутниками системы
KOCnAC/SARSAT. Задача именно метрологической проверки пара-
метров их сигнала оставалась актуальной.
5.4. Устройства для измерения параметров модуляции сигнала
АРБ
Как известно в системе K/S решается двоякая задача:
- прием информации с идентификатором объекта, терпящего бед-
ствие;
- определение координат места бедствия путем измерений допле-
ровского приращения несущей частоты.
Применение фазовой манипуляции, в отличие от других видов мо-
дуляции несущей, обеспечивает повышенный энергетический потенци-
ал в линии связи. Энергия, приходящаяся на бит, достигает максимума
при использовании двухпозиционной манипуляции, в которой биты
представлены отрезками сигнала несущей с противоположным состоя-
нием фазы ±90°. Анализ спектра такого сигнала показывает наличие в
нем только компонентов, связанных с информацией. Составляющей на
несущей частоте, которая должна использоваться для доплеровских
измерений, в спектральной модели такого сигнала нет. Именно поэтому
в системе было выбрано компромиссное значение девиации ±63°,
которое приводило к появлению в спектральной модели заметной доли
энергии на несущей частоте при некотором уменьшении энергии со-
ставляющих, связанных с передачей информации.
Для обеспечения девиации ±90° обычно используют устройства,
коммутируемые логическими сигналами. Старение и окружающая тем-
пература мало сказываются на точности их работы. В АРБ, при девиа-
ции ±63°, практическое применение нашли только аналоговые реше-
ния, которые в большей степени, чем другие устройства, подвержены
воздействию негативных факторов окружающей среды, имеющих ме-
сто на открытой палубе судов.
(Нужно отметить, что появившиеся на рынке в последние годы устройст-
ва прямого синтеза частоты Dircct Digital Synthesizers - позволяют выполнить
цифровую девиацию фазы с любым индексом, однако по экономическим сооб-
ражениям в ЛРЬ они не используются.)
Установка и контроль девиации +63" при малой длительности сиг-
нала представляет проблему даже в условиях предприятия-
изготовителя. Типичная схема измерения показана на рисунке 5.3.
АРБМеандр
1 кГцМодулятор->Усилитель
мощностиПрсобрачоватсль-
-угроитель->Анализа гор
спектраРисунок 5.3 - Схема измерения девиации с помощью анализатора спектра
От внешнего генератора на модулятор АРБ подается меандр с час-
тотой около 1 кГц. Сигнал АРБ поступает на преобразователь-
утроитсль частоты, с выхода которого третья гармоника сигнала пода-
ется на анализатор спектра с высокой разрешающей способностью. При
регулировке модулятора АРБ работает в непрерывном режиме. Если
девиацию фазы установить близкой к 60°, то в результате утроения она
возрастает до 180°. При этом, как уже указывалось, анализатор спектра,
будет обнаруживать только боковые составляющие спектра при отсут-
ствии несущей. Детальный расчет соотношений остатка несущей и бо-
ковых составляющих спектра, учитывающий длительность переходно-
го процесса смены фазы, позволяет подобрать при регулировке такое
соотношение составляющих, которое соответствует девиации, близкой
к требуемой (±63°).
Использование дорогостоящих приборов и необходимость вскры-
тия АРБ исключает возможность применения подобных методов 8 по-
левых условиях. Попытки создать упрощенный измеритель девиации
на основе петли ФАПЧ с узкой полосой пропускания, использующей
для захвата в кольце остаток несущей, не принесли положительных
результатов. При неопределенности по частоте порядка 5 кГц, отрезок
несущей длительностью 160 мс в начале сигнала АРБ оказывается
слишком мал для стабилизации за это время фазы в петле ФАПЧ с не-
обходимой для измерений точностью (хотя его вполне достаточно для
целей демодуляции, как это выполнено в бортовом приемнике ИСЗ).
Актуальность и новизна задачи привела к появлению новых решений
по фазовым измерениям с использованием цифровой обработки сигна-
лов.
Структурная схема устройства, предложенного специалистами Ка-
лининградского ВИМУ, изображена на рисунке 5.4. После переноса на
промежуточную частоту порядка 50кГц сигнал АРБ проходит через
компаратор и поступает на формирователь счетного окна. Длитель-
ность импульсов на его выходе выбирается равной некоторому целому
количеству периодов сигнала.
Она должна превышать максимальное время, отведенное на смену
Рисунок 5.4 - Структурная схема измерения девиации
на основе анализа распределения длительностей
фиксированного числа периодов сигнала
фазы (250 мке), но оставаться меньше длительности плоской части би-
та. Приняв это время равным 300 мке, для сигнала на промежуточной
частоте 50 кГц получим, что окно может состоять из 15 периодов вход-
ного сигнала.
Далее длительность каждого окна подсчитывается высокочастот-
ным счетчиком. Его тактовая частота счета должна существенно пре-
вышать частоту входного сигнала и может составлять, например, 50
МГц.
При отсутствии модуляции число импульсов с частотой 50 МГц в
окне будет оставаться постоянным и для приведенных числовых зна-
чений составит 15000. Для окна длиной 15 периодов несущей это соот-
ветствует набегу фазы 15x360°= 5400° или 0,36° на импульс. В моменты
смены битов частота несущей, а, следовательно, и длительность пе-
риода меняются (см. рисунок 5.2). Полное или частичное попадание
окна на моменты смены битов приводит к изменению количества счет-
ных импульсов в нем.
Сообщение АРВ содержит как минимум 112 битов или 224 фазо-
вых перехода. Несмотря на случайный характер следования битов по
отношению к периодам несущей, а следовательно, и к моментам обра-
зования счетных окон, достаточно большое число последних будет
полностью совпадать как с положительными, так и с отрицательными
переходами фазы.
Результаты расчета длительности всех окон записываются в па-
мять контроллера. Дальнейший анализ заключается в построении гис-
тограммы, отражающей распределение количества окон N по длитель-
ности, измеряемой числом счетных импульсов. Ее примерный вид по-
казан на рисунке 5.5. Затем находится среднее значение длительности
окон, образующих экстремумы на гистограмме с минимальной, макси-
мальной и промежуточной длительностью.
Набор окон, попадающих
на участки положительною
приращения фазы, когда те-
кущее значение периода не-
сущей укорачивается, образу-
ет на гистограмме экстремум
с меньшей длительностью.
Соответственно экстремум с
большей длительностью окон
отвечает участкам с отрица-
тельным приращением фазы,
а промежуточный экстремум
- плоским участкам битов,
или стабильному состоянию фазы несущей в начале посылки. Сравни-
вая значения длительности окон в экстремумах гистограммы Тср0.,
Термин, и ТсрМ11Х, не сложно определить среднее значение дополнитель-
ного набега фазы, образующегося при смене битов, по отношению к
немодулированной несущей. Например, с учетом рассчитанного коэф-
фициента 0,36° на импульс, различие между промежуточным и мини-
мальным значением длительности окон в +160 импульсов будет соот-
ветствовать положительной девиации фазы в 160х0,36°=+57,6° и наобо-
рот.
Рисунок 5.5 - Распределение вре-
менных окон по длительности
Преимущество такого способа заключается в отсутствии сложной
предварительной регулировки и калибровки, характерной для аналого-
вых фазоизмерительных устройств. Серьезный недостаток состоит в
том, что информация о длительности фазовых переходов, теряется: не-
зависимо от их реальной величины приращение фазы фиксируется на
длине окна, равной всегда 15 периодам несущей. Кроме того, при таком
измерении оценивается разность двух состояний фазы, без привязки к
нулевому значению. Вероятность попадания в окно первого и единст-
венного фазового перехода, содержащего только положительное при-
ращение (рисунок 5.2), мала, и, следовательно, теряется возможность
раздельных измерений положительных и отрицательных приращений
фазы относительно немодулированной несущей, как это требуется по
документам K/S [5].
Новый способ фазовых измерений и устройство для его осуществ-
ления были изобретены в Севастопольском КБ Радиосвязи. В отличие
от рассмотренного, измерение длительности и занесение результата в
ОЗУ контроллера здесь проводится для каждого периода на протяже-
нии посылки. Причем, переход между смежными периодами принуди-
тельно синхронизируется со счетными импульсами, что дает возмож-
ность оперировать с суммами длительностей периодов несущей на лю-
бом участке посылки без потерь счетных импульсов.
Измерение длительности множества периодов на немодулирован-
ном отрезке несущей в начале посылки предоставляет возможность
вычисления среднего значения длительности периода Т0 с высокой
точностью. Для колебания несущей эта величина в фазовой мере соот-
ветствует 360° или 2л радиан. С началом модуляции во время смены
битов длительность текущих периодов Т< не остается постоянной. Каж-
дый из них получает приращения относительно номинального значения
ДТ, = Т0 - Т,. Сумма приращений, приведенная к фазовой мере, характе-
ризует дополнительный набег фазы несущей, вызванный модуляцией.
Рисунок 5.6 иллюстрирует описанный процесс.
После завершения переходного процесса смены фазы накопившая-
ся сумма приращений ДТ, будет соответствовать привнесенному моду-
ляцией фазовому сдвигу ДФ^ колебания несущей на временной оси. До
очередного перехода фазы длительность периодов несущей останется
равной исходному значению Т0. При этом текущие значения ДТ, оче-
видно, будут равны нулю. Сумма приращений, не получая вклада, ос-
тается постоянной, испытывая небольшие флуктуации за счет фазовых
шумов.
Набор значений длительностей периодов в ОЗУ процессора для
всей посылки позволяет вычислить как поведение фазы, так и поведе-
ние частоты сигнала, определить временные и амплитудные характери-
стики модуляции, дать оценку нестабильности частоты. Важно, что
ДТ
J> а)
t
- > б)
;ж!IIп
ДТ'
г-^
ж.
> в)
A<bt
Длительность пре-
дыдущих периодов
равна То-
Длительность
последующих
периодов равна То
Участок смены фазы
с переменной длительностью периодов >
Рисунок 5.6 - Формирование приращения фазы на участке смены битов:
а)- последовательность периодов несущей в отсутствии модуляции с
длительностью Т0;
б)- последовательность текущих периодов Tj на участке смены состояния фазы;
в)- накопление приращений периодов несущей АТХ =- Т()
погрешность результатов при этом не связана с регулировочными про-
цедурами, а также не зависит от времени и температуры и определяется
разрешающей способностью измерителя длительности периодов. Не-
стабильность частоты за время измерения параметров у современных
опорных генераторов имеет порядок 10'" и может не учитываться.
5.5. Измерители параметров сигнала АРБ "Муссон-601",
"В'Г-611"
Рассмотренный способ определения фазо-частотных параметров
сигнала был положен в основу автоматизированного измерителя пара-
метров "Муссон-601", разработанного для процедур сертификации но-
вых моделей АРБ. Позднее, при участии Корейской фирмы САРАКО
он был модернизирован и в настоящее время выпускается под названи-
ем ВТ-611. На его базе создана и признана Секретариатом K/S специ-
альная лаборатория, одна из пяти, действующих в мире.
Структурная схема получения и обработки данных о фазовых и
амплитудных параметрах сигнала изображена на рисунке 5.7.
Сигнал от усилителя мощности АРБ поступает через полосковую
линию на согласованную нагрузку 50 Ом с КСВ не хуже 1,2. Резонанс-
ные ответвители разделяют сигналы передатчика ближнего привода на
частоте 121,5 МГц и передатчика глобального поиска на частоте406,025 МГц на ва канала. Для проведения фазо-частотных измерений
сигналы в каналах переносятся на частоту 100 кГц.
НагрузкаПолосков ые50 ОмответвителиОт усилителя _
мощности АРБ
_От приемной
антенны
Преобразователь
121,5 МГц/ЮОкГц
1
Детекторы
огибающих
Преобразователь
406МГц/100кГц
Коммутатор
сигналов огибающих
ТГ
I
Имитатор
сигналов
АЦП
406
АЦП
121
Опорный
генератор
Ж.
|ФАПМ 120 МГц]
[ФАПЧ 405 МГц |
Процессор параметров
сигнала
I
К порту RS 232
компьютера
Блок счетчиков
длительности периодов
Рисунок 5.7 - Структурная схема для преобразования сигнала АРБ
и получения данных о фазо-частотных и амплитудных параметрах
Гетеродинные напряжения вырабатываются двумя системами
ФАПЧ с частотами управляемых генераторов 405 МГц и 120 МГц. В
процессе преобразования используется деление частоты гетеродина
405 МГц на 360 и целение на 15 частоты ПЧ в канале 121,5 МГц. Далее
преобразованные в логические уровни сигналы поступают на счетчики
длительности их периодов.
Счетные импульсы формируются из сигнала генератора петли
ФАПЧ на частоте 120 МГц. Использование общего опорного генерато-
ра для преобразования частот и получения счетных импульсов умень-
шает влияние фазовых шумов на результаты измерений.
Данные о длительности каждого периода в виде числа счетных
импульсов частоты 120 МГц записываются в ОЗУ процессора. По ка-
налу 406 МГц запись ведется на длине всей посылки. Данные канала
121,5 МГц записываются на протяжении 1,5с. Это время перекрывает
длительность двух периодов свип-тона AM. Одновременно с записью
частотных данных при помощи АЦП ведется запись отсчетов амплиту-
ды в каналах.
При работе от приемной антенны для разделения сигналов исполь-
зуется отдельная группа полосковых ответвителей и детекторов оги-
бающих при КСВ по обоим каналам не хуже 1,5. Отличие в прохожде-
нии сигналов в случае использования антенного входа состоит только в
том, что для получения необходимой амплитуды сигналов на входах
АЦП огибающие в каналах 406 и 121,5 МГц подвергаются дополни-
тельному усилению.
Для контроля работоспособности измерительных каналов введен
■ оператор тестовых сигналов. Он создает фазоманипулированный сиг-
нал с цифровой установкой девиации для канала 406 МГц и модулиро-
ванный свип-тоном по амплитуде сигнал для канала 121,5 МГц. Тесто-
пие сигналы формируются на частоте 100 кГц последовательно во вре-
мени, как это и происходит в АРБ.
Измерение нестабильности частоты сигнала АРБ
В соответствии со спецификацией Комитета K/S для расчетов па-
раметров нестабильности частоты на длине посылки используется три
интервала длительностью около ЮОмс, SI, S2, S3, показанных на ри-
сунке 5.8. Первый интервал расположен в немодулированной части
преамбулы между 12-й и 112 миллисекундой от начала посылки. Вто-
рой и третий интервалы смыкаются между собой и начинаются на 25-м
бите информации.
Посылка АРБ 440 или 520 мс
Первый бит 25-й бит
кГ2- ^
1
S2- ЮОмс
SI ~ ЮОмс
S3 - ЮОмс
Рисунок 5.8 - Расположение измерительных интервалов
внутри посылки при контроле нестабильности частоты
Длительность интервалов образуется как сумма длительностей от-
дельных периодов, хранящихся в ОЗУ контроллера. Для исключения
влияния модуляции на результаты измерения, интервалы S1 и S2 раз-
мещаются таким образом, чтобы обеспечить на длине каждого одина-
ковое количество положительных и отрицательных фазовых переходов.
Для этого в ходе суммирования длительностей отдельных периодов
проводится контроль знака их приращений при смене значения битов.
Суммирование прекращается при достижении двух условий:
величина суммы после добавления очередного периода пре-
вышает значение, соответствующее 100 мс;
количество положительных и отрицательных фазовых перехо-
дов, встретившихся по ходу суммирования, одинаково.
При невыполнении второго условия сумма либо дополняется уча-
стком, содержащим переход нужного знака, либо укорачивается путем
отбрасывания участка с предыдущим переходом в зависимости от того,
будет ли оставшийся результат ближе к требуемому значению 100 мс.
Оценка нестабильности частоты АРБ ведется с помощью трех па-
раметров:
- дрейф частоты за 1 минуту по данным измерений в интервалах
S2 на протяжении 15 минут по 18 посылкам АРБ (пример поведения
дрейфа показан на рисунке 5.9);
- среднеквадратичное отклонение отдельных измерений, выпол-
няемых на протяжении 15 мин от линии дрейфа (значки □ на рисунке
5.9);
- среднеквадратичное отклонение результатов измерений в интер-
валах S2, и S3, при усреднении за 18 посылок.
F, Г
Рисунок 5.9 - Линеаризация дрейфа частоты сигнала АРБ
Первые два параметра относятся к средневремвнной (за 15 мин)
нестабильности. При этом поведение частоты за время измерения ап-
проксимируется выражением F(t) = At +В, где А - коэффициент накло-
на - средняя скорость линейного дрейфа Гц/мин, а В - значение, отсе-
каемое на оси частот линией дрейфа в момент времени to.
А =
Значения А и В вычисляются по известным из математики форму-
лам метода наименьших квадратов с использованием хранящихся в
ОЗУ данных измерений частоты F, в моменты t,, по 18-ти последова-
тельным посылкам:
18 18 18
\I 1
18 ( 18 \2
1 \ i J
18 18 18 18
IIiI
18 ( 18 Y
'"It,2 - It,
I V 1
Величина А соответствует первому из трех перечисленных пара-
метров и используется непосредственно в качестве скорости дрейфа.
Именно дрейф в первую очередь может сказаться на точности опреде-
ления координат, поскольку он неотличим от доплеровского прираще-
ния частоты, служащего основой расчетов координат АРБ на поверхно-
сти Земли. Остальные параметры нестабильности характеризуют слу-
чайные частотные шумы. Их наличие в сигнале сказывается на точно-
сти определения координат при небольшом числе принятых от АРБ
посылок, когда не происходит усреднения результатов измерений.
Измеренное в момент времени tj значение частоты F, и значение,
предсказываемое линейной аппроксимацией дрейфа F(tj) = Atj + В, как
правило, не совпадают. Среднеквадратичное по 18 посылкам значение
этих отклонений - второй параметр нестабильности - вычисляется с
использованием величины В и характеризует разброс значений частоты
генератора АРБ, возникающий за время паузы между посылками:
Третий параметр, иначе называемый вариациями Алана, характе-
ризует кратковременную нестабильность частоты внутри посылки за
100 мс и вычисляется по 18-ти посылкам как среднеквадратичное зна-
чение разности измерений частоты на интервалах S1 и S2:
Если вариации SA шна остаются в заданных спецификацией преде-
лах (2x10'9), их влияние на доплеровские измерения, и следовательно,
на точность расчета координат невелико.
18 ( 18 У
Нужно, однако, отметить, что рассмотрение кратковременной не-
стабильности частоты как частотного шума, для которого и предназна-
чена методика расчетов вариаций Алана, в данном случае не вполне
корректно. Как показывает практика измерений, реальное значение
шумовых флюктуации частоты за 100 мс даже у генераторов не очень
высокого качества составляет 2x10""... 1x10"'°, что существенно мень-
ше заданного предела 2х10"9. Проблемы с этим параметром, если они и
имеют место, возникают по другой причине. Несмотря на наличие ста-
билизаторов напряжения в цепи питания опорного генератора, включе-
ние усилителя мощности с током потребления 1,5 А и выше влияет на
генерируемую частоту. Кроме того, неизбежные наводки от усилителя
мощности на опорный генератор напряжения, когерентного с генери-
руемой частотой, нарушают установившийся в нем к моменту излуче-
ния посылки баланс фаз. Длительность возникающих переходных про-
цессов установления частоты зависит от добротности генератора, со-
ставляющей обычно сотни тысяч единиц, что приводит к их влиянию
на частоту вплоть до интервала S2. В этих условиях внутри посылки
может возникать дрейф частоты, приводяший к постоянному расхож-
дению результатов измерений на интервалах SI, S2. Как показывает
практика измерений, значения 8Аяаиа 5x10'10 и более обычно являются
результатом постоянного смещения частоты в посылке и не характери-
зуют собственно шумовые качества генератора. Повторяясь от посылки
к посылке, они не влияют на разброс точек в доплеровской кривой, а
следовательно, и на точность определения координат, однако свиде-
тельствуют о конструктивных недоработках схемы подключения опор-
ного генератора. Отделить шумовые флюктуации от постоянного сме-
щения можно путем контроля значений частоты в интервалах SI, S2,
которые выводятся на экран по каждой посылке в качестве вспомога-
тельного параметра.
Расчет всех параметров нестабильности ведется в "скользящем ок-
не", содержащим данные измерений по 18-ти посылкам. С приходом
новой посылки в окно вводятся новые данные, а самые старые отбра-
сываются. Окончательный результат пересчитывается относительно
частоты 406,025 МГц и поступает в сопряженный компьютер для ото-
бражения на экране в виде графиков.
Замер частоты на интервале S1 при расчете нестабильности не ис-
пользуется и вводится формально только для определения частоты
несущей АРБ. Однако, это измерение позволяет определить с высокой
точностью фазовую скорость несущей на участке, предшествующем
модуляции, и присвоить нулевое значение состоянию ее фазы. Относи-
тельно этого состояния в дальнейшем проводится расчет положитель-
ного и отрицательного значений девиации.
Замеры нестабильности частоты выполняются, как правило, толь-
ко в ходе аттестации новых моделей АРБ при подготовке материалов
на получение Сертификата КОСПЛС/SARSAT на право использования
данной модели в системе. Однако производителям и разработчикам
ЛРБ стоит рекомендовать периодически выполнять эти измерения и
л л я уже одобренных, находящихся в производстве моделей. Практика
испытаний показывает, что наиболее критичным параметром у генера-
юров является дрейф частоты, который не должен превышать указан-
ного в таблице 5.1 значения в условиях термоудара ±30°, градиента
температур ±5°/час в диапазоне температур от -40°С(-20°С, для класса
2) до+55°С.
На рисунках 5.10, 5.1 I изображены результаты поведения во вре-
мени параметров нестабильности частоты двух генераторов разных
фирм, полученные с помощью прибора ВТ-611 в условиях градиента
температур 57час. Предельно допустимые отклонения параметров обо-
значены штриховыми горизонтальными линиями (шкала логарифмиче-
ская).
Оба генератора предлагаются производителями для применения в
АРБ. Очевидно что генератор, характеристики которого приведены на
рисунке 5.10, не может быть использован в АРБ. Переходные процессы
в его системе терморегулирования уводят дрейф частоты далеко за до-
пустимые значения. При этом, вследствие большой скорости дрейфа,
•20, 2 часа
I-> Конец теста
О
Д>енф
2 400 t, мин
СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ
2400; t, 7.шн
2400 t
Вариации Алана
Рисунок 5.10-1 [арушение требований нестабильности частоты в
ходе испытаний на воздействие градиента температур
среднеквадратичные отклонения замеров от линии дрейфа также не
укладываются в норму. Гладкий характер кривой и отсутствие смены
знака дрейфа на протяжении длительного времени свидетельствуют о
том, что система регулирования температуры в термостате кварцевого
резонатора не приходит в устойчивое состояние.
В генераторе, результаты испытаний которого показаны на рисун-
ке 5.11, система терморегулирования успешно реагирует на условия
окружающей среды и поддерживает температуру в термостате практи-
чески постоянной. Неизбежная дискретность физической структуры
датчика и постоянная времени установления температуры приводят к
небольшим ее колебаниям вокруг точки регулирования, и соответст-
венно, к отклонениям частоты. Однако их величина у этого генератора
остается в требуемых пределах с большим запасом.
+55, 2 часа
I* Рост t от -20 до +55C, 15 час -9;.;
Оценку погрешности измерений нестабильности частоты можно
провести следующим образом. При промежуточной частоте сигнала в
приборе 100 кГц на длине ЮОмс укладывается около 10000 периодов,
каждый из которых содержит 1200 счетных импульсов. Поскольку
+ ; |" Рост t от -20 до +55С, 15 час " , \< от+55
'1 ' до-20
10
ю-"1;-!
ю
-io-"i
ДРЕЙФ1680 (tm)M
ю-*:.,.
ю-"г;i
168О' T, MM
СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ
10-":--.
Si:
10-10 If
О1680' T.ВАРИАЦИИ АЛАНА
Рисунок 5.11 - Параметры нестабильности частоты соответ-
ствуют требованиям спецификации
формирование границ периодов идет без разрывов и синхронизировано
с частотой счета, потерь счетных импульсов не возникает и разрешаю-
щая способность измерения длительности суммы периодов остается
равной ±0,5 Тсч, как и в случае одного периода, т.е. пог решность сум-
мы не превышает одного счетного интервала. Ошибка вычисления зна-
чения частоты 100 кГц при этом лежит в интервале
100000/(1200x10000) = 0,008(3) Гц. Следовательно, относительная ве-
роятностная погрешность для измерения частоты 406,025 МГц при
этом составляет 0,008(3)/2/406025000" 1x10'". Расчеты и испытания
показали, что фазовые шумы ухудшают это значение не более чем в два
раза. Поскольку определение параметров нестабильности ведется в ок-
не, содержащим 18 посылок, среднеквадратичное значение ошибки
уменьшается в J\ 8 раз, до величины 4,8х10'12. Это существенно лучше
требования, приведенного в таблице 5.1.
Разумеется, при этом речь идет только об относительных погреш-
ностях измерения приращений в шкале времени, формируемой опор-
ным генератором измерителя. Сдвиг ее по отношению к абсолютной
шкале (задаваемой, например, квантовым стандартом частоты) не име-
ет практического значения. Точность расчетов координат в системе K/S
зависит именно от погрешности измерения приращений частоты и не
нарушается при отклонениях частоты опорного генератора от абсолют-
ной шкалы до ±10"5. Использующийся в изделиях "Муссон-601" и "ВТ-
611" опорный генератор отклоняется от абсолютной шкалы не более
чем на ± 10"7 за год.
Определенные трудности возникают при измерении частоты
121,5 МГц. Модулирующий амплитуду сигнал обычно представляет
собой меандр с частотой, изменяющейся от 300 до 1600 Гц за
0,25...0,5с. Причем, допускается иметь перестройку в пределах 700 Гц
в этом диапазоне. В большинстве АРБ индекс модуляции составляет
100% т. е. фактически в таком сигнале осуществляется амплитудная
манипуляция, и прерывание сигнала исключает возможность проведе-
ния длительных замеров частоты. Поскольку минимальная частота
свип-тона может составлять 1600-700=900 Гц, при скважности 50%,
минимально возможный измерительный интервал составит половину
длительности периода этой частоты - около 500мкс или 50 периодов
частоты 100 кГц, на которой проводятся измерения. Если отбросить
крайние периоды и ориентироваться на возможность использования
отсчетов в 40 последовательных периодах, несложно определить, что
погрешность дискретизации при измерении этой частоты составит
около ±2 Гц. В связи с использованием в радиотракте деления на 15,
эта величина во столько же раз увеличивается и достигает ±30Гц. Этот
результат, тем не менее, лучше обычно требуемых ±100 Гц при контро-
ле предельного допуска ±5 кГц. Вышеуказанное годовое отклонение
опорного генератора от абсолютной шкалы ±10"7 не внесет в эту вели-
чину существенных поправок.
Расчет фазовых и временных параметров посылки
Как уже указывалось, в основе вычисления девиации фазы и свя-
занной с ней группы параметров лежит приравнивание длительности
периода несушей частоты к фазовой мере 360°. Сравнение текущей
длительности периодов несущей Ts со средним их значением Тср на
немодулированном участке позволяет обнаруживать приращения
ДТ, = Тср - Т, и вычислять поведение фазы в посылке как сумму прира-
щений (рисунок 5.6). Значение суммы в любой момент времени будет
отражать состояние фазы i-ro периода по отношению к немодулиро-
ванному участку (для которого ДТ; = 0).
Основным источником погрешности фазовых измерений является
ошибка в вычислении Тср, образующаяся за счет дискретности счета и
накапливающаяся в ходе суммирования приращений. Ее значение, од-
нако, невелико. Если для вычислений Тср использовать суммарное зна-
чение длительности интервалов SI, S2 (около 20000 периодов несущей
100 кГц, содержащих по 1200 счетных импульсов), относительная
ошибка дискретизации будет иметь порядок 4,2x10'8. Модулированный
переходного процесса смены фазы
VIUCTOK в варианте длинной посылки (520 мс) составляет 360 мс, и бу-
нт содержать 36000 периодов несушей частоты 100 кГц. Для него на-
копленная ошибка в сумме по всей длине составит 0,00015 от длины
среднего периода, или около двух счетных импульсов. В фазовой мере
она не превысит (360°х2)/1200 = 0,43°. Для измерения девиации же
достаточно контролировать текущую сумму на протяжении 4 мс, вклю-
чающих 1 мс до начала модуляции и длительность одного бита (2,5 мс).
Мри этом погрешность измерения практически сведется к ошибке дис-
кретизации, составляющей 0,3°.
Управляющее модуляцией напряжение по отношению к длитель-
ности периода несущей меняется медленно. В данном случае, при до-
пустимой длительности переходного процесса смены фазы 50...250 мке
он будет занимать примерно от 5 до 25 периодов частоты 100 кГц. На
рисунке 5.12 треугольниками показаны точки отсчета фазы, соответст-
вующие границам текущих периодов, а кружками - требуемые по спе-
цификации относительные уровни (-0,9 и 0,9), в пределах которых за-
дается длительность переходного процесса установления фазы.
Зная численное значение накопленной фазовой суммы для вели-
чин +ДФ и -АФ, несложно обнаружить в ОЗУ граничные периоды ±1^,
внутри которых достигаются заданные уровни. Линейно аппроксими-
руя накопление фазы внутри этих периодов, можно определить число
счетных импульсов, требующихся для достижения суммой значений
(0,9) от +АФ и (0,9) от -ЛФ. Сумма счетных импульсов между этими
точками и даст время переходного процесса. Аналогичным образом
вычисляются точки, соответствующие переходу фазы через ноль. В
дальнейшем они используются для расчетов асимметрии в длительно-
сти полубитов.
Таким образом, несмотря на дискретный характер представления
фазы во времени (порядка 10 мке), погрешность измерения временных
параметров модуляции при линейной аппроксимации поведения фазы
внутри периода несущей не превысит ±2,5 мке на 50 мке переходного
процесса и будет уменьшаться с ростом его длительности.
Картина поведения фазы в посылке реального АРБ, полученная в
приборе "ВТ-611", изображена на рисунке 5.13. Отдельно выводимое
на экран численное значение положительной и отрицательной девиа-
ции в градусах вычисляется как среднее по 50 периодам плоской части
полубитов, наступающей после прохождения фронта и среза модули-
рующего импульса. Там же показаны вычисленные значения длитель-
ности переходных процессов при смене состояния фазы.
. . , .••j•!V-.1ади.Ц1Тт...-W; : : : : : ;155. Об 160.05 163. OS 170.05 173. 0<1 180. ОЧ 183. 03 190.03 193.03 ( ^
Фаза + = 62,33*Фронт = 59,9 МКС
Фаза - = -62,91*Срез =79,9 мкс
Рисунок 5.13 - Поведение фазы в посылке АРБ с началом модуляции
на протяжении 15 синхробит
Демодуляция сообщения выполняется с помощью скользящего
сдвоенного окна согласно структурной схеме, изображенной на рисун-
ке 5.14.
Каждое из окон занимает длину около '/" бита. Оно состоит из 60
ячеек, содержащих приращения ATj (т. е. набег фазы на данном перио-
де) по отношению к рассчитанной ранее длительности периода несу-
щей Т0> на немодулированном участке. Продвижение окон на один пе-
риод вправо вдоль посылки означает введение в правое окно прираще-
ния нового периода. Одновременно приращение первой ячейки этого
окна переходит в последнюю ячейку левого окна, а содержимое его
Приращения АТ( Приращения ДТ,
Рисунок 5.14 - Демодуляция битов
первой ячейки отбрасывается. На каждом шаге вычисляется разность
сумм приращений в каждом окне.
В исходном положении правая граница окон располагается за не-
сколько миллисекунд до начала модулированного участка. Дальнейшее
поведение сигнала на выходе вычитающего устройства в зависимости
от содержания битов показано на рисунке 5.15.
Биты информации
Поведение фазы
Продвижение пары окон
>.по мере ввода значений
ДТ;
Разность сумм
в окнах
Рисунок 5.15- Демодуляция сообщения АРБ
Особенность модуляции, примененной в АРБ, состоит в том, что
состояние фазы изменяется на противоположное строго посредине
бита. Фаза принимает состояние +ЛФ в первой половине бита, если его
содержание равно "1", и -ДФ, если бит равен "О". Разность сумм в
ячейках окон по мере их продвижения по содержанию посылки обра-
зует экстремумы, знаки и временное положение которых соответствует
знаку и моменту смены состояния фазы. Первые 15 битов в сообщении
составляют только единицы, и на выходе вычитающего устройства об-
разуется пилообразный сигнал. Процессор фиксирует временное поло-
жение экстремумов и вычисляет по первым 15 битам скорость переда-
чи информации. Дискретность по времени положения экстремумов
равна длительности периода несущей: ±10 мке. С учетом 15 битов,
каждый из которых имеет длительность 2,5 мс и содержит 2500/10 =
250 периодов несущей, относительная ошибка расчета скоросги со-
ставляет 0,5%. Реально используется большее число битов, обеспечи-
вающее ошибку менее 0,1%.
Знание скорости следования битов позволяет выделять в ходе де-
модуляции центральные экстремумы и таким образом получать бито-
вое содержание посылки. Анализ формата сообщения и декодирование
информационного содержания полей проводится в сопряженном ком-
пьютере.
Определение длительности посылки и немодулированной части
преамбулы проводится путем суммирования длительности всех перио-
дов в ОЗУ и длительности участка начальной записи, до появления
первого фазового перехода. При этом содержимое концевых ячеек, ко-
торые формируются на фронте и спаде нарастания мощности, отбрасы-
вается.
Период повторения посылок контролируется по таймеру, который
запускается в конце посылки с прекращением записи длительности пе-
риодов и останавливается при ее возобновлении. Таймер работает с
частотой 20 кГц и обеспечивает разрешающую способность сущест-
венно выше требуемой.
Измерение мощности
В соответствии со спецификацией комитета K/S на АРБ измерение
мощности передатчиков проводится на нагрузке 50 Ом. Со стороны
входа для подключения усилителя мощности АРБ такая нагрузка обес-
печивается широкополосным резистором с номинальным значением 50
Ом и КСВ в диапазоне до 1000 МГц не хуже 1,1. Резистор имеет мощ-
ность 10 Вт и при необходимости способен длительное время выдер-
живать полную мощность АРБ, работающего в непрерывном режиме.
Резистор включен в конце 50-омноЙ полосковой линии, по длине кото-
рой размещены резонансные полосковые ответвители на частоты 406
МГц и 121,5 МГц.
Вход со стороны контрольной антенны подключен к сдвоенному
полосковому колебательному контуру с аналогичными частотами на-
стройки. Точка подключения выбрана таким образом, что КСВ по это-
му входу не превышает 1,5 на каждой рабочей частоте.
Выпрямленные значения напряжения с ответвителей и сдвоенного
антенного контура через калибрующие операционные усилители по-
ступают на многоканальный АЦП. В зависимости от выбранного опе-
ратором режима, аналогово-цифровому преобразованию подвергаются
сигналы либо с антенного входа, либо с входа усилителя мощности,
либо от контрольного генератора, имитирующего огибающие сигналов
406 и 121,5 МГц.
АЦП обеспечивает получение цифровых значений амплитуд с час-
тотой 20 кГц. В канале 406МГц это позволяет иметь до 100 точек на
предельно допустимой длине фронта нарастания мощности (5мс) и
корректно оценивать его длительность. В канале 121,5 МГц, на самый
короткий период свипирующего тона (частота 1,6 кГц) при этом при-
ходится более 12 выборок. Анализ перепадов амплитуды выборок по-
зволяет с достаточной для практики точностью определить диапазон
перекрытия частоты в свип-тоне и оценить параметры модулирующего
амплитуду свип-тона. С этой целью по известной частоте взятия выбо-
рок измеряется максимальная и минимальная длительность периодов
огибающей амплитудной модуляции.
Расчет мощности для каждого из передатчиков ведется по фор-
муле Р = АХ2 +ВХ +С, которая с хорошей точностью аппроксимирует
нелинейность вольт-амперных характеристик амплитудных детекторов,
а также учитывает систематическую составляющую погрешности. Ве-
личина X в формуле - численные отсчеты амплитуды, полученные в
результате анапогово-цифрового преобразования. Коэффициенты А, В,
С определяются в ходе калибровки, при которой в канале 406 МГц ис-
пользуется АРБ с возможностью изменения выходной мощности от
0,5 до 8 Вт и образцовый измеритель мощности. В канале 121,5 МГц в
качестве источника образцовой мощности может быть использован
стандартный генератор сигналов.
Для каждого рабочего места, где используются кабели разной
длины, либо дополнительные согласующие устройства (необходимость
в них возникает, если выходное сопротивление в точке подключения к
АРБ не равно 50 Ом), процедура калибровки проводится отдельно.
Полученные для конкретного рабочего места наборы коэффици-
ентов А, В, С формируются в отдельные файлы, которые оператор мо-
жет нумеровать и выбирать в ходе работ по своему усмотрению до на-
чала измерений. Файл с номером "0" поставляется производителем. В
нем коэффициенты А и С равны нулю, а В равен 1. При этом выводи-
мая на экран дисплея мощность посылки дается непосредственно в от-
счетах АЦП. В ходе калибровки оператор выбирает именно этот файл и
заполняет на экране таблицу, содержащую измеренные образцовым
прибором значения мощности и соответствующие им величины отсче-
тов АЦП. После заполнения таблицы программа вычисляет значения
коэффициентов таким образом, чтобы среднеквадратичное отклонение
результатов непосредственных измерений мощности и полученных при
подстановке отсчетов X в полином, было минимальным.
Таблица предусматривает калибровку по 8 точкам в диапазоне от
0,5 до 8 B r на частоте 406 МГц и в диапазоне от 10 до 150 мВт на час-
тоте 121,5 МГц. Может использоваться и меньшее количество точек
при ограничении динамического диапазона. Так, на частоте 406 МГц
для практических целей достаточно проводить калибровку в пяти точ-
ках в диапазоне от 4 до 6 Вт. Погрешность измерения при этом оста-
нется в заданных пределах и не превысит 10% по отношению к резуль-
татам, полученным с помощью образцового прибора.
Аналогичные файлы создаются при калибровке измерений по по-
лю с использованием контрольной антенны. Сертификационные испы-
тания должны проводиться в специальном экранированном помеще-
нии. Наличие переотражающих предметов допускается на расстоянии
не менее пяти метров от места испытаний. В зависимости от того, ве-
дется ли калибровка для морского или переносного АРБ, выбирается
соответствующая подстилающая поверхность. Так, для морских АРН
при повышенных требованиях к точности рекомендуется проводить
излучение с проводящей плоскости диаметром более 1,5 м, располо-
женной на уровне ватерлинии. Прибор с собственной или специальной
контрольной антенной устанавливается на расстоянии порядка 3 м от
места излучения. При калибровке вместо АРБ над плоскостью разме-
щается четвертьволновая антенна, диаграмма направленности которой
совпадает с требуемой для АРБ. Антенна подключается к контрольно-
му АРБ с изменяемым уровнем мощности. Переносные АРБ проверя-
ются при установке их на плоскость.
При проверках работоспособности на излучение в ходе эксплуа-
тации организация рабочего места существенно упрощается. В качестве
калибровочного может быть использован любой исправный АРБ с воз-
можностью регулировки мощности в пределах 3...6 Вт. Обычно такая
регулировка легко выполняется путем изменения напряжения питания.
Контрольный АРБ при калибровке устанавливается па расстоянии
1... 1,5м от измерительной антенны. Определение коэффициентов про-
водится по четырем точкам излучаемой мощности, примерно соответ-
ствующим значениям 3, 4, 5 и 6 Вт. Проверяемый АРБ устанавливается
вместо калибровочного и может считаться годным, если его мощность
превысит 2 Вт, а остальные параметры будут соответствовать требова-
ниям, приведенным в таблице 5.2.
Контроль модуляции сигнала приводного маяка на частоте 121,5
МГц проводится путем прослушивания свип-тона. При этом прибор
производит замер частоты. Требований на проверку мощности в режи-
ме излучения при лабораторных испытаниях на этой частоте не предъ-
является.
Нормальная работа усилителя мощности, системы ФЛГ1Ч и моду-
лятора в морских моделях отдельных производителей возможна только
при наличии подстилающей проводящей поверхности, имитирующей
нахождение АРБ в морской воде. При работе таких АРБ с изолирую-
щей поверхности или "с рук" часть выходной мощности отражается от
места включения антенны и рассеивается на токопроводящих деталях
внутри АРБ. При этом возможны нарушения в работе ФАПЧ, модуля-
тора и других узлов. Поэтому организацию проверки параметров по
излучению рекомендуется согласовывать с производителем АРБ.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. В чем состоят сложности эксплуатационного контроля работо-
способности АРБ?
2. Перечислите основные параметры АРБ и требования к по-
грешностям измерения.
3. Изобразите структурную схему КИА-К.
4. Какова связь между поведением частоты и фазы в сигнале АРБ.
5. В чем состоит методика измерения девиации фазы с использо-
ванием анализатора спектра?
6. Изобразите структурную схему и объясните алгоритм фазовых
измерений с построением гистограммы длительностей отрезков с фик-
сированным числом периодов.
7. Что представляют собой измерители параметров АРБ "Мус-
сон-601" и "ВТ-611"?
8. Изобразите структурную схему получения данных о частотных
и амплитудных параметрах сигнала АРБ.
9. Поясните принцип измерения девиации фазы, использованный
в приборах "Муссон-601" и "ВТ-611".
10. Какие параметры используются при оценке средневременной
нестабильности частоты?
11.13 чем состоит проблематичность использования вариаций
Алана для оценки кратковременной нестабильности частоты?
12. Какой вид имеют экспериментальные характеристики неста-
бильности частоты? Каковы типичные значения относительной неста-
бильности?
13. От каких факторов зависит погрешность измерения частоты?
14. Изобразите поведение фазы в посылке АРБ на протяжении
первого бита со значением "1".
15. Как связаны фазовые переходы в сигнале АРБ с содержанием
информационных битов?
16. Каким образом осуществляется контроль мощности АРБ при
непосредственном подключении к АРБ и при работе на излучение? В
чем состоят особенности организации такого рабочего места?
Глава 6. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ГМССБ И ТРЕБОВАНИЯ К ОПЕРАТОРАМ
6.1. Подготовка операторов для работы в ГМССБ
Для обслуживания радиооборудования и обеспечения радиосвязи
при бедствии и в целях обеспечения безопасности на судне должен
быть дипломированный специалист. В соответствии с Регламентом
радиосвязи для персонала судовых станций установлены следующие
категории дипломов:
- диплом радиоэлектроника первого класса;
- диплом радиоэлектроника второго класса;
- общий диплом оператора;
- ограниченный диплом оператора.
В Резолюции ИМО А.703 (17) "Подготовка радиоспециалистов в
Глобальной морской системе связи при бедствии и для обеспечения
безопасности (ГМССБ)" приведены рекомендации по подготовке ра-
диооператоров, требования к их знаниям и умениям [7].
Для получения ограниченного диплома оператора ГМССБ канди-
дат должен пройти подготовку и подтвердить свои знания и умения,
как минимум, по следующим вопросам:
-знанию общих принципов построения и функционирова-
ния всех подсистем и оборудования, требуемых для плавания в
Морском районе А1 ГМССБ;
-знанию использования, работы и районов обслуживания
систем навигационных и метеорологических предупреждений,
линий связи и других подсистем Морского района А1;
-знанию требований к радиооборудованию, источникам пи-
тания, обязательной судовой документации, функциональных
обязанностей радиоспециалистов на борту судна и организа-
ции несения радиовахты;
-знанию Конвенции SOLAS, Регламента радиосвязи и дру-
гих документов, относящихся к эксплуатационным и связным
процедурам в Морском районе А1;
-умению правильно и эффективно работать на оборудова-
нии подсистем ГМССБ, эксплуатирующихся в Морском рай-
оне А1;
-умению безопасно эксплуатировать связное оборудование
ГМССБ и вспомогательные устройства, в том числе УКВ ра-
диоустановку, радиооборудование спасательных средств, ис-
пользование аварийных радиобуев (указателей местоположе-
ния), использование приемника NAVTEX.
В Российской Федерации требования к подготовке кандидатов на
получение офаниченного диплома оператора ГМССБ несколько рас-
ширены. В них, в частности, введены требования по знанию спутнико-
вых систем связи и систем передачи информации по безопасности на
море [5].
Оператор ГМССБ должен также обладать знаниями в следующих
вопросах:
английский язык, как письменный, так и устный для удов-
летворительного обмена информацией, относящейся к безо-
пасности человеческой жизни на море;
география мира, особенно главные судоходные пути;
услуги спасательно-координационных центров;
выживание на море, эксплуатация спасательных шлюпок и
их оборудования;
оказание первой помощи и др.
Для получения общего диплома оператора ГМССБ кандидат дол-
жен, кроме вопросов, перечисленных для изучения при получении ог-
раниченного диплома оператора, пройти подготовку и подтвердить
свои знания по следующим вопросам:
знанию общих принципов построения и функционирования
всех подсистем и оборудования, требуемых в ГМССБ;
знанию использования, работы и районов обслуживания
подсистем ГМССБ, включая характеристики спутниковых
систем, систем навигационных и метеорологических преду-
преждений и выбор соответствующих линий связи;
знанию Конвенции SOLAS, Регламента радиосвязи и дру-
гих документов, относящихся к эксплуатационным и связным
процедурам, включая оплату, навигационные предупрежде-
ния и прогнозы погоды в Морской подвижной службе и Мор-
ской подвижной спутниковой службе;
знанию систем сообщений с судов и процедур;
знанию систем и порядка предоставления медицинских
консультаций по радио;
знанию единого универсального времени (UTC), часовых
поясов и международной линии смены дат;
умению правильно и эффективно работать во всех подсис-
темах ГМССБ и оборудовании при нормальных условиях
распространения радиоволн и при типичных условиях помех;
умению безопасно эксплуатировать все связное оборудова-
ние ГМССБ и вспомогательные устройства, включая цифро-
ной избирательный вызов, буквопечатающую телеграфию,
настройку антенн и т.д.;
иметь подготовку в процедурах Наставления по поиску и
спасению для торговых судов (ИМО) с использованием ра-
диосвязи.
Кандидат на получение диплома радиоэлектроника второго клас-
са, кроме перечисленных выше вопросов для подготовки на общий ди-
плом оператора ГМССБ, должен пройти подготовку, сопровождаемую
лабораторными работами, и подтвердить свои знания и умения, как
минимум, по следующим вопросам:
знанию принципов электричества, электроники и теории
радио;
общее теоретическое знание радиосвязного оборудования
ГМССБ, включая радиотелефонные передатчики и приемни-
ки, узкополосную буквопечатающую телеграфию, оборудо-
вание цифрового избирательного вызова, судовые земные
станции системы связи Inmarsat, аварийные радиобуи - указа-
тели местоположения, системы морских антенн, радиообору-
дование для спасательных шлюпок и плотов вместе со всем
его вспомогательным оборудованием, включая источники
питания, и общее знание другого оборудования, обычно ис-
пользуемого для радионавигации, при этом особое внимание
должно обращаться на поддержание в рабочем состоянии
всего вышеперечисленного оборудования;
общему знанию систем управления радиооборудованием,
микропроцессоров и диагностики отказов в системах, исполь-
зующих микропроцессоры;
знанию программного обеспечения компьютеров для ра-
диооборудования ГМССБ и методов устранения неисправно-
стей, вызванных потерей контроля над программным обеспе-
чением оборудования;
практической подготовке по чтению и пониманию элек-
трических, структурных, логических и монтажных схем, ме-
тодам ручной пайки, отысканию и ремонту неисправностей
(где это практически возможно);
монтажу, ремонту и техническому обслуживанию антенн;
использованию и уходу за ремонтным и проверочным ин-
струментом, необходимым для квалифицированного техни-
ческого обслуживания и ремонта радиооборудования в море
на уровне замены блоков и модулей.
Согласно Резолюции ИМО А.703 (17) требования к подготовке,
ш.ншям и навыкам кандидата на получение дипломов радиоэлектрони-
iv .1 первого и второго классов практически не отличаются друг от друга
И
И Украине установлено, что для получения диплома радиоэлек-
фопика первого класса кандидату необходимо иметь стаж 24 месяца
и мпания на судах с дипломом радиоэлектроника второго класса в
книжности радиоспециалиста и успешно сдать экзамены.
6.2. Техническое обслуживание оборудования ГМССБ
Работоспособность судового радиооборудования ГМССБ должна
иосспечиваться с помощью следующих мероприятий:
- дублирования оборудования;
- берегового технического обслуживания и ремонта;
- квалифицированного технического обслуживания и ремонта в
море.
На судах, совершающих рейсы в морских районах А1, а также А1
м А2, работоспособность оборудования должна обеспечиваться с по-
мощью одного из этих мероприятий или сочетанием некоторых из них.
На судах, совершающих рейсы в морских районах AI, А2 и A3, а
|.|"же AI, А2, A3 и А4, работоспособность оборудования должна обес-
печиваться с помощью сочетания по крайней мере двух из этих меро-
приятий.
Гели работоспособность оборудования обеспечивается его дубли-
рованием, то в состав дублирования для морского района А1 должна
быть включена вторая УКВ радиоустановка с приемником для ведения
наблюдения за ЦИВ; а для морских районах А1 и А2 дополнительно к
вышеперечисленному составу радиооборудования должна быть вклю-
чена вторая ПВ радиоустановка или судовая земная станция ИНМАР-
САТ (в зависимости от морских районов) [3].
Установка судовой земной станции ИНМАРСАТ не освобождает
суда от необходимости наличия в составе радиооборудования при со-
вершении рейсов в морских районах А1 и А2 приемников для ведения
наблюдения за ЦИВ на частоте 2187,5 кГц.
В состав дублирования для морских районов AI, А2 и A3, а также
А1, А2, A3 и А4 должна быть включена вторая УКВ радиоустановка, а
также ПВ/КВ радиоустановка или судовая земная станция ИНМАР-
САТ. Для судов, совершающих эпизодические рейсы в морском районе
А4, и имеющих в качестве основной ПВ/КВ радиоустановку, дополни-
тельная радиоустановка ПВ/КВ может быть заменена судовой земной
станцией ИНМАРСАТ.
Все дублирующее оборудование должно быть подключено к от-
дельным антеннам, к основному, аварийному и резервному источникам
электрической энергии и готово к немедленной работе.
Если работоспособность оборудования обеспечивается береговым
техническим обслуживанием, то на судах должен быть договор (со-
глашение) на береговое техническое обслуживание с изготовителем
оборудования или с предприятием, уполномоченным на то изготовите-
лем. При этом в морских районах, в которых суда совершают рейсы,
должна быть обеспечена возможность ремонта и технического обслу-
живания оборудования.
Береговые центры технического обслуживания должны быть при-
знаны Администрацией.
Если работоспособность оборудования обеспечивается квапифи-
цированным техническим обслуживанием и ремонтом в море, то это
техническое обслуживание должно обеспечиваться радиоэлектроником
первого или второго класса. При этом на судах должны быть:
- комплект технической документации;
- комплект инструментов и измерительных приборов;
- комплект запасных частей на каждый вид оборудования.
Объем технической документации, инструментов, измерительных
приборов и запасных частей должен быть одобрен Администрацией.
6.3. Идентификация радиостанций
Радиостанциям в Морской подвижной службе присваиваются спе-
циальные буквенные опознавательные сигналы или позывные сигналы.
Количество знаков в позывном сигнале указывает на характер радио-
станции (судовая или береговая), а начальные знаки позывного указы-
вают на государственную принадлежность радиостанции. Позывные
сигналы радиостанций выбирают таким образом, чтобы сочетания букв
не совпадали с какими-либо специальными сигналами, например, с
сигналами бедствия, срочности или безопасности [6].
Позывные сигналы присваиваются для работы в следующих видах
и системах связи:
-цифровом избирательном вызове;
-радиотелефонии;
-системах связи Инмарсат;
-радиотелексе.
Идентификация в цифровом избирательном вызове
Идентификатор в ЦИВе называется MMSI - Maritime Mobile
Service Identities. Он содержит 9 цифр. Причем, первые цифры характе-
ризуют принадлежность идентификатора судовой или береговой стан-
ции, а также национальную принадлежность. Рассмотрим структуру
идентификационных номеров, используемую в цифровом избиратель-
пом вызове [6].
Судовые станции9 цифр
(ЛN
MIDXXXXXX
6 цифр
|де MID (Maritime Identification Digits)-три цифры, обозначающие
код страны, под флагом которой плавает судно (например, код
Украины - 272, Российской Федерации - 273);
ХХХХХХ - номер, присваиваемый судну (X - любая цифра от О
до 9).
Группа судовOMIDXXXXX
где 0 - первая цифра является нулем;
MID - обозначает код страны, присвоившей идентификатор груп-
пового вызова судовых станций;
ХХХХХ - номер, присвоенный группе судов.
Идентификатор береговой станции имеет следующий вид:
00MIDXXXX .
Здесь 00 - первые две цифры являются нулями;
MID - обозначает код страны, в которой расположена бере-
говая станция.
При этом идентификатор с тремя замыкающими нулями
(00MIDX000) присваивают станции, имеющей автоматический выход в
международные компьютерные сети общего пользования.
В настоящее время рассматривается вопрос о введении единого
группового MMSI в качестве адреса для всех береговых радиостанций
в мировом масштабе, или для всех радиостанций отдельно взятого ре-
гиона, например, для района ответственности морского СКЦ. Введение
единого группового идентификатора для всех береговых станций упро-
стило бы передачу или ретрансляцию вызова бедствия в адрес берего-
вых станций или СКЦ
Радиотелефонные позывные (Call Sign)
Радиотелефонные позывные сигналы фиксированных наземных
станций образуются из трех букв или из трех букв и следующих за ни-
ми не более трех цифр, кроме цифр 0 и 1 в rex случаях, когда они непо-
средственно следуют за буквой.
Для Украины выделены следующие серии номеров: URA-UTZ .
Например, URL - Севастополь.
Береговые радиотелефонные станции могут использовать также
позывной, состоящий из географического названия места нахождения
станции, как оно дано в международном "Списке береговых станций",
с добавлением слова "радио", например, Одесса-радио.
Позывные сигналы судовых станций состоят из
двух знаков и двух букв или
двух знаков, двух букв и одной цифры кроме 0 и 1.
Например, URBA - позывной судовой станции.
Судовая радиотелефонная станция в качестве позывного сигнала
может применять официальное название судна, как оно указано в меж-
дународном "Списке судовых станций".
Для внутренней радиосвязи на борту судна, находящегося в тер-
риториальных водах, позывной главной УКВ радиостанции (например,
на мостике) должен состоять из названия судна со словом Control (Неп-
тун Control) , а у вспомогательных станций - из названия судна и одной
из букв (Alfa, Bravo, Charlie). Например, Нептун Alfa - на баке, Нептун
Bravo - на корме.
Береговые и судовые станции, использующие радиотелефонию,
могут пользоваться телеграфным позывным сигналом.
Кроме телеграфных и радиотелефонных позывных береговые и
судовые радиостанции при связи по радиотелефону могут использовать
девятизначный идентификатор, применяемый в системе цифрового
избирательного вызова.
Идентификация в системах связи Инмарсат
Идентификаторы в системах связи Инмарсат содержат различное
количество цифр в идентификационном номере, а также отличаются
первой цифрой идентификационного номера.
Инмарсат-А
Идентификатор системы связи Инмарсат-А состоит из семи цифр,
первая из которых 1 (единица) [6]
1ХХХХХХ ,
где 1 - характеризует принадлежность к системе связи Инмарсаг-А;
ХХХХХХ - шесть цифр уникального номера данной СЗС (X -
цифра от 0 до 9).
Инмарсат-В
Идентификатор системы связи Инмарсат-В содержит девять цифр,
первая из которых цифра 3 (три), а три последующие (MID - Maritime
Identification Digits) код национальной принадлежности. Последующие
пять цифр - уникальный номер данной СЗС:
3MIDXXXXX .
Например, 327201234,
где 3 - характеризует принадлежность к системе связи Инмарсат-В;
272 - код Украины;
01234 - уникальный номер.
И им аре am - С
Идентификатор содержит девять цифр, первая из которых 4, а три
последующие - код национальной принадлежности (MID). Остальные
цифры - уникальный номер данной СЗС:
4MIDXXXXX .
Например, 427201234,
где 4 - характеризует принадлежность к системе связи Инмарсат-С;
272 - код Украины;
01234 - уникальный номер.
Инмарсат - М
Идентификатор содержит девять цифр, первая из которых цифра
6, а три последующие - MID (код национальной принадлежности):
6MIDXXXXX .
Например, 627201234,
где 6 - характеризует принадлежность к системе связи Инмарсат-М;
272 - код Украины;
01234 - уникальный номер.
Позывные сигналы в радиотелексе
Телеграфные позывные морских станций состоят из четырех зна-
ков для береговых станций или пяти знаков для судовых станций.
Для судовых станций Украины выделены следующие серии номе-
ров: 67700 ... 68999. Например, 67701 - телеграфный позывной судо-
вой станции.
Планируется после полного ввода ГМССБ ввести девятизначные
телексные номера, совпадающие с MMSI.
6.4. Технический форма т вызова ЦИВ
Технические и эксплуатационные характеристики системы ЦИВ и
эксплуатационные процедуры описаны в следующих документах
МККР [2]:
в Рекомендации 493 "Система цифрового избирательного
вызова для использования в морской подвижной службе";
в Рекомендации 541 "Эксплуатационные процедуры исполь-
зования аппаратуры цифрового избирательного вызова в мор-
ской подвижной службе".
Технический формат вызывной последовательности в системе
цифрового избирательного вызова включает в себя следующие состав-
ные части (см. рисунок 6.1):
- последовательность точек;
- фазирующая последовательность;
- определитель формата;
- адрес;
- категория;
- самоидентификатор;
- сообщения (включающие в общем случае до 4-х сообщений:
сообщение 1, сообщение 2, сообщение 3, сообщение 4);
- конец последовательности сообщений;
- код проверки ошибок.
Рассмотрим каждую из составных частей вызова ЦИВ.
Последовательность точек обеспечивает условия для быстрой
тактовой синхронизации приемника ЦИВ и позволяет использовать на
судне один сканирующий приемник для наблюдения на частотах Г1В и
KB диапазонов. Приемник должен сканировать вызывные частоты бед-
ствия за 2 секунды. Длительность последовательности точек в ПВ/КВ
диапазоне для вызовов бедствия составляет 200 бит (т.е. 2 с).
Фазирующая последовательность содержи т информацию, которая
позволяет приемнику осуществить правильную тактовую синхрониза-
цию и однозначное определение позиции знаков внутри вызывной по-
следовагел ь ности.
Определитель формата характеризует тип вызывной последова-
тельности. Имеются следующие определители формата:
- Бедствие (Distress);
- Всем судам (All ships);
Избирательный вызов индивидуальной станции (Individual);
Групповой вызов (Group);
Вызов судов в заданном географическом районе (Geo. area);
Избирательный вызов индивидуальной станции в полуавто-
матической/автоматической службе (ASAS Auto-
matic/SemiAutomatic Service).
Адрес. Вызовы "бедствие" и "всем судам" не имеют адреса, так
как они адресованы всем судовым и береговым с танциям. Для избира-
тельного вызова, адресованного конкретному судну, береговой станции
или группе станций в качестве адреса используется идентификатор
морской подвижной службы (MMS1). Для избирательного вызова судов
в заданном географическом районе адрес формируется на основе гео-
графических координат. Точкой отсчета прямоугольного района явля-
ется его левый верхний угол и приращения по широте и долготе.
Категория определяет степень приоритета вызывной последова-
тельности. Для вызова "бедствие" приоритет задается определителем
формата, поэтому информация о категории не включается в формат.
Последова-
тельность
точек
Фазирующий
сигнал
GroupGeo.
area14.GroupLat°MMSILon°Indi-
vidual
4
MMSI
ASAS
MMSI
CRS
-Q-
Олределитель
формата
и
All
ships
Distress
Адрес
-Q-
Категория
Distress/Urgensi/Safeti/Business/Routine
JZL
Самоиденти-
фикатор
MMSI (MIDXXXXXX / OOMIDXXXX)
Nature of distress
Position
Сообщения
Time
Phone/NBDP/..
Freq./Channel
Phone/NBDP
RQ - Вызов, требующий подтверждения
BQ - Ответ на вызов, требующий подтверждения
■О-
Конец после-
довательности
сообщений
и
EOS - Вызов, не требующий подтверждения
Код проверки
ошибок
Рисунок 6.1 - Технический формат вызова ЦИВ
.'inn i ни t;i11пых с безопасностью, используются следую-
llllll HIIICIIipHH
Бедствие (Distress);
Срочность (Urgensy);
-Безопасность (Safeti).
Для других вызовов используются категории "служебная" (Busi-
ness) и "обыкновенная" (Routine).
В качестве самоидентификатора используется MMSI, присвоен-
ный вызывающему судну. При наборе вызывной последовательности
он включается в формат автоматически и не требует ручного ввода.
Сообщения. В вызывной последовательности (в зависимости от
определителя формата) может быть до четырех сообщений. Вызов
"бедствие" включает четыре сообщения, располагающихся в следую-
щем порядке.
Сообщение 1 содержит характер бедствия (Nature of distress) (по
умолчанию - неопределенное), или оператор при наборе формата вы-
бирает один из следующих пунктов:
-пожар, взрыв (Fire, Explosion);
-затопление (Flooding);
-столкновение (Collision);
-посадка на мель (Grounding);
-крен, опасность опрокидывания (Listing);
-погружение (Sinking);
-потеря управления и дрейф (Disabled and adrift);
-неопределенное, необозначенное бедствие (Unspecified);
-оставление судна (Abandoning ship);
-нападение пиратов (piracy/armed robbery attack);
-человек за бортом ( man over boart);
-излучение АРБ (EPIRB's emission).
Сообщение 2 содержит координаты (Position) (широту и долготу в
градусах и минутах).
Сообщение 3 содержит время ввода координат ( Time); должно
быть указано всемирное скоординированное время (UTC). При этом
время вводится в часах и минутах.
Сообщение 4 указывает вид связи (Phone/NBDP), который судно,
находящееся в бедствии, предпочитает для последующего обмена со-
общениями о бедствии (телефония, телекс и т.д.). Вид связи выбирается
оператором.
Вызовы, отличные от вызовов бедствия, стандартно содержат два
или три сообщения в следующем порядке.
Сообщение I является информацией "телеуправления" (режим ра-
боты на рабочей частоте (Phone/NBDP/ ... ), причина невозможности
организации рабочего канала и т.п.) и состоит из двух знаков теле-
управления, выбираемых оператором из меню ЦИВ модема. В случае
формирования вызывной последовательности избирательного вызова
I ж испытания судового оборудования ЦИВ, используемого для вызова
бедствия и безопасности, в качестве первого знака телеуправления вы-
пирается "проверка".
Сообщение 2 содержит информацию о рабочей частоте или канале
(I req./Channel) (частота или канат передачи, частота или канал приема).
11ри ответе на вызывную последовательность, запрашивающую пози-
цию судна, сообщение 2 содержит координаты судна. В этом случае за
ним следует сообщение 3.
Сообщение 3 содержит время, когда были определены координа-
ты.
При использовании ЦИВ для установления связи по инициативе
судовых станций, запрашивающих автоматическое или полуавтомати-
ческое соединение, за сообщением 2 следует сообщение 3, которое со-
держит номер коммутируемой сети общего пользования (например,
номер телефона).
Конец последовательности сообщений может быть трех видов:
RQ - вызов, требующий подтверждения;
BQ - ответ на вызов, требующий подтверждения;
EOS - для всех прочих вызовов.
После знака "конец последовательности" следует знак проверки
ошибок.
Длительность вызова ЦИВ в УКВ диапазоне составляет 0,5...0,6 с,
в ПВ/КВ диапазоне - 6...7 с.
В ПВ/КВ диапазонах одна частота каждого диапазона предназна-
чена для вызовов бедствия, срочности и безопасности: 2187,5 кГц;
4207,5 кГц; 6312 кГц; 8414,5 кГц; 12577 кГц; 16804,5 кГц. Для обычных
вызовов ЦИВ используются другие вызывные частоты.
В диапазоне УКВ для вызова используется частота 156,525 МГц
(70 канал УКВ).
6.5. SKIPPER - тренажер оборудования ГМССБ
Программная оболочка тренажерного комплекса SKIPPER совме-
стно с сетевыми средствами обеспечения и звуковой платой является
инструментом для моделирования различных систем связи, используе-
мых в Глобальной морской системе связи при бедствии (ГМССБ). На-
стройка тренажерного комплекса позволяет для каждого из рабочих
мест выбрать один из трех режимов работы: судовая станция, береговая
станция, или абонент береговых сетей связи [7].
При изучении судового оборудования радиосвязи интерес пред-
ставляет работа на тренажере в режиме судовой станции, имеющей
возможность работы во всех системах связи ГМССБ. Этому режиму на
примере оборудования фирмы Skanti будет уделено основное внима-
ние.
Комплект радиооборудования фирмы Skanti предназначен для ве-
дения радиосвязи в ПВ/КВ/УКВ диапазонах морской подвижной служ-
бы, а также в диапазоне спутниковой подвижной службы (системы 1п-
marsat-A, Inmarsat-C). Комплект обеспечивает обмен сообщениями в
соответствии с протоколами цифрового избирательного вызова (DSC),
режима передачи телекса (ARQ и FEC), режима передачи сигналов
бедствия по аварийным каналам Глобальной морской системы спасе-
ния при бедствии, а также прием сообщений службы NAVTEX и служ-
бы SafetyNET. Подобные комплекты оборудования ГМССБ часто на-
зывают консолью.
Представленная в тренажере консоль оборудования фирмы
SKANTI (см. рисунок 6.2) лишь незначительно отличается от реальной.
Сделано это в учебных целях. Например, щит питания не закрыт
панелыо, что дает возможность обучаемому легко изучить располо-
жение его органов управления; в качестве лентопротяжного механизма
приемника NAVTEX используется лентопротяжный механизм принте-
ра, подключенного к компьютеру рабочего места и др.
Все процедуры вывода на печать сводятся к распечатке на принте-
ре соответствующих файлов или сообщений. Перед каждым из них на
принтере печатается номер рабочего места и название устройства, с
которого идет распечатка.
После запуска стартовой программы тренажера SKIPPER на экран
выдается сообщение, где перечислены параметры рабочего места (тип
судна, его основные технические характеристики, а также идентифика-
ционные номера и позывной сигнал).
После ознакомления с этими параметрами и нажатия кнопки "ОК" на экране поя-
вится заставка рабочего места судоводителя.
Программная оболочка содержит следующие составные части:
- информационную строку;
главное меню;
- меню икон;
- активное изображение оборудования;
- описательную часть.
Информационная строка располагается в верхней части экрана и
содержит в себе информацию о работе в оболочке тренажера. В этой
строке отображается информация о месте, куда указывает курсор мы-
ши, информация о файлах, которые передаются во внутренней сети и
т.д.
Главное меню - содержит следующие опции:
- File;
- Charts;
- Radio;
- Testing;
- Options;
- Help.
File - используется для осуществления выхода из программы
(строка с надписью Exit Alt+X), а также для распечатки на принтере
данных рабочих мест (Print network info). Выход из программы может
быть осуществлен также одновременным нажатием клавиш Alt+X.
Рисунок 6.2 - Аппаратура, размещенная на консоли фирмы Skanti:
I - судовые часы; 2 - NAVTEX приемник - NAV-5 GMDSS Navtex
receiver; 3 - контроллер ЦИВ УКВ диапазона - Н5141; 4 - контроллер
ЦИВ Г1В/КВ диапазона - ХН5140; 5 - пульт контроля и управления
зарядным устройством; 6 - монитор спутниковой станции Saturn-C;
7 - монитор ARQ-модема ХН5112; 8 - пульт управления УКВ
радиостанцией VHF TRP3000; 9 - присмо-передающая система
ПВ/КВ диапазона TRP8000; 10 - сканирующий приемник TRP8001;
11 - элект ронный блок .ARQ-модема; 12 - электронный блок
спутниковой станции Saturn-C; 13 - приемник для несения вахты на
частоте 2182 кГц; 14 - распределительный щит питания
Charts - программа содержит две карты: карту мира (World Chart)
и карту определенного географического района (Regional Chart). Обыч-
но используется карта датских проливов.
Radio - это опция главного меню, которая содержит перечень
окон, первым из них является окно Communication parameters.
В этом окне содержится список рабочих мест, соединенных в ло-
кальной компьютерной сети, с их оперативными параметрами (MMSI,
идентификатор Inmarsat - С, Call Sign, Position и др.).
Остальные окна опции Radio содержат перечень радиотехниче-
ских устройств, имеющихся в консоли:
- Power supply switches - распределительный щит питания;
- Power supply control unit - пульт контроля и управления заряд-
rf ' ным устройством;
- VHF radio - пульт управления УКВ радиостанцией;
- DSC VHF control unit - контроллер ЦИВ УКВ диапазона;
- MF/HF radio - приемо-передаюшая система ПВ/КВ диапазона;
- DSC MF/HF control unit - контроллер ЦИВ ПВ/КВ диапазона;
- MF/HF scanning receiver - сканирующий приемник;
- MF watch receiver on 2182kHz - приемник для несения вахты на
частоте 2182 кГц;
- Saturn С Electronic Unit - электронный блок спутниковой стан-
ции Saturn-C;
- Saturn С system - монитор спутниковой станции Saturn-C;
- ARQ modem - электронный блок ARQ модема;
- Telex - монитор ARQ модема;
- NAVTEX receiver - приемник NAVTEX;
- EPIRB (Cospas-Sarsat) - аварийный радиобуй системы КОС-
ПА C/SARSAT;
- EPIRB (Inmarsat) - аварийный радиобуй системы inmarsat-E;
- EPIRB(DSC) - аварийный радиобуй УКВ системы ЦИВ;
- SAR radar transponder - радиолокационный ответчик;
- Portable VHF radio - переносная УКВ радиостанция;
- Inmarsat - A console - электронный блок и монитор спутнико-
вой станции системы Inmarsat.
Эти окна позволят вывести на экран активное изображение любо-
го из перечисленных устройств.
Testing - это опция главного мешо, котрая содержит программу
для проверки теоретических знаний обучаемого. В случае успешного
прохождения тестирования на экран будет выведен результат с указа-
нием количества правильных и неправильных ответов. Для выхода из
режима опроса следует нажать на клавишу ESC.
Options. Эта опция содержит разделы:
- Sound Blaster - опция тестирования и настройки платы Sound
Blaster;
- Start EGC/MSI/NAVTEX messages - включения передач сооб-
щений MSI по сети (доступен только инструктору);
- Send message to workstations - посылка короткого сообщения
на рабочие места (доступен только инструктору);
- Set ship position - переустановка местоположения судна (дос-
тупен только инструктору).
Меню икон располагается ниже главного меню в программной
оболочке и содержит следующие опции.
Contents. Используя эту опцию, можно выбрать тему для изучения
теоретических или практических вопросов (теория
ГМССБ, оборудования и т. д.).
GMDSS Radio Console. Опция используется при работе с основны-
ми радиотехническими средствами консоли оборудо-
вания ГМССБ.
Inmarsat -A radio equipment используется для вызова на экран
спутниковой станции Inmarsat -А, содержащей основ-
ной блок, телефонный аппарат и телексный терминал
на основе аппаратуры OKITEX.
Portable communication means используется при изучении практи-
ческого использования носимых аварийных средств
связи. На экран выводятся следующие устройства
(см. рисунок 6. 3):
- радиолокационный ответчик (SART);
- аварийный радиобуй системы KOCnAC/SARSAT;
- аварийный радиобуй системы Inmarsat - Е;
- переносная УКВ радиостанция;
- радиобуй УКВ системы ЦИВ.
Own. ship, view from the bridge - опция вывода на экран рабочего
места судоводителя. Она появляется при загрузке и
при необходимости рабочее место судоводителя в лю-
бой момент можно вывести на экран, выбрав эту оп-
цию.
Regional chart. Опция используется для просмотра своего место-
нахождения на карте района.
World chart позволяет вывести на экран карту мира, с расположен-
ными на ней береговыми радиостанциями и справоч-
по-информационную систему. В описательной части
содержатся правила пользования справочно-
информационной системой.
Search - опция, предназначенная для оперативного выбора при
изучении интересующей темы. Название темы можно
выбрать вручную или выбрать из перечня всех тем, со-
держащихся в тренажере, приведенных в алфавитном
порядке.
Рисунок 6.3 - Носимое аварийное оборудование:
I-Переносная УКВ радиостанция; 2-Радиолокационный ответчик
SART; З-Лпарийпый радиобуй системы "Inmarsat-E"; 4-Аварийный ра-
диобуй системы "Kocnac/Sarsat"; 5-Анарийный радиобуй УКВ 1(ИВ
Используя меню икон, можно выполнить следующие функции:
- Back up - возвращает пользователя к содержанию предыдуще-
го кадра;
- Video - предназначена для запуска коротких видеофильмов;
- Start/Stop - предназначена для остановки и повторного вклю-
чения прокрутки видеофильмов;
- Eject cassele останавливает режим просмотра видеофильма;
- Exit - выход из текущей темы.
Активное изображение оборудования - изображение какого либо
устройства, на котором существуют специальные области (в виде кно-
нок, ручек управления т.д.). Подведя курсор в указанную область и
щелкнув левой клавишей "мыши", можно изменить содержание кадра,
выводимого на экран монитора. Указанная операция вызывает сраба-
тывание устройства аналогичное либо нажатию на кнопку устройства,
тибо аналогичное повороту ручки управления.
Описательная часть содержит сведения об изучаемом устройстве
и располагается либо в нижней, либо в правой части экрана рядом с
активным изображением оборудования.
В тексте содержатся выделенные синим цветом слова и предложе-
ния, которые являются либо заголовком раздела, либо имеют разъясне-
ния Подведя курсор к выделенному слову и щелкнув левой клавишей
"мыши", можно вывести на экран текст, логически связанный с выде-
ленным словом.
Порядок включения консоли
Вначале на экран необходимо вывести распределительный щит
электропитания радиооборудования. Он коммутирует потребителей к
аккумуляторным батареям и к бортовой сети. В рабочем положении все
переключатели должны быть включены и лампочки гореть. Внешний
вид распределительного щита питания показан на рисунке 6.4.
Верхний ряд - это переключатели основного питания (MAINS) от
судовой сети переменного тока напряжением 220 В.
Нижний ряд - переключатели питания от аккумуляторной батареи
(BATTERIES), являющейся резервным источником питания.
Затем необходимо вывести на экран пульт контроля и управления
зарядным устройством. Он предназначен для контроля и управления
зарядным устройством, а также для непрерывного контроля за состоя-
нием бортовой электросети и аккумуляторных батарей.
Рисунок 6.4 - Распределительный щит питания
Органы управления имеют следующее назначение.
CHARGER ON - Включение зарядного устройства. Оно может
быть включено постоянно без нанесения вреда
для аккумуляторных батарей.
BOOST CHARGE - Ускоренная зарядка батарей. Используется для
экстренной зарядки разряженных батарей.
VHF ON- Этот переключатель активизирует систему
BASIC VHF.
ЕМУ LIGHT - Включение аварийного освещения рабочего
места оператора.
DUPLIC SELECT - Включение функции автоматического перехо-
да на резервный источник электропитания при
пропадании основного.
MAINS ALARM - Лампа загорается и активизируется зуммер при
пропадании основного электропитания от судо-
вой сети переменного тока. Лампа будет гореть,
пока корабельная система электропитания не
функционирует. Нажав эту кнопку, оператор
может выключить зуммер.
6.6. Приемник NAVTEX тренажера SKIPPER
NAVTEX - международная автоматизированная система передачи
навигационной, метеорологической и срочной информации судам в
режиме узкополосного буквопечатания. NAVTEX является компонен-
том Всемирной службы навигационных предупреждений и обслужива-
ет прибрежные области (до 400 миль) во всех районах NAVAREA кро-
ме районов V (Бразилия), X (Австралия), XIII (Россия, Дальний восток)
(в X районе информация по безопасности передается через службу
Safety Net) [5, 7].
Прием информации осуществляется специализированными судо-
выми устройствами, обеспечивающими выбор передающих радиостан-
ций, подавление печати сообщений некоторых видов, распечатку толь-
ко rex сообщений, которые ранее не принимались.
Приемники NAVTEX устанавливают на всех судах, совершающих
рейсы в районах, обслуживаемых этой системой.
Все радиостанции работают на частоте 518 кГц (передача сообще-
ний осуществляется на английском языке), а также дополнительно мо-
жет осуществляться передача сообщений на частоте 490 кГц (на нацио-
нальном языке) но расписанию, публикуемому в GMDSS Master Plan,
Annex 7. Каждая радиостанция полностью обеспечивает информацией
район, за который она отвечает. В каждый сеанс связи передаются все
действующие на текущий момент сообщения.
Основные технические характеристики
Приемное устройство NAVTEX, размещенное в тренажере SKIP-
PER, состоит из радиоприемника, устройства обработки сигнала и пе-
чатающего устройства, размещенных в одном корпусе (см. рисунок
6.5). Имеется функция проверки работоспособности этих устройств.
Рисунок 6.5 - Приемник сообщений NAVTEX
В приемном устройстве обеспечивается хранение, по крайней ме-
ре, 30 идентификаторов сообщений. По истечении срока между 60 и 72-
м часами идентификатор сообщений автоматически стирается из памя-
ти. Если количество принятых сообщений превышает емкость памяти,
то автоматически стирается самое старое сообщение.
В приемном устройстве хранятся только правильно принятые со-
общения, коэффициент ошибок которых на знак ниже 4%. Если приня-
тый знак получен в искаженном виде, то вместо него печатается звез-
дочка.
При приеме сообщений по поиску и спасению срабатывает встро-
енная в приемном устройстве сигнализация. Информация о районах об-
служивания и видах сообщений, находящаяся в памяти, не стирается
после исчезновения питающего напряжения, по крайней мере, в тече-
ние 6 часов.
Органы управления
Для управления работой и программированием приемника
NAVTEX используются следующие клавиши:
Р - включение/выключение приемника;
S - выключение звуковой сигнализации;
F в приемнике NAVTEX эта клавиша используется для протяги-
вания бумажной ленты;
D - ступенчатая регулировка яркости экрана (затенение экрана);
[> - начало программирования, переход к следующей букве при
программировании;
V- выбор передающей станции или сообщения при программи-
ровании;
Д- снятие выбора передающей станции или сообщения при про-
граммировании;
<3 - окончание программирования станций и сообщений .
Тестирование
Для проведения тестирования приемника с целью проверки пра-
вильности его функционирования необходимо одновременно нажать
клавиши F и Р. При этом па бумажной ленте будет распечатано тесто-
вое сообщение.
В тренажере для проведения тестирования необходимо нажать на
символ "скобка". При этом тестовое сообщение будет распечатано на
принтере и экране монитора.
Порядок программирования станций и сообщений
Для перехода в режим программирования с целью выбора интере-
сующих передающих станций и видов сообщений необходимо нажать
клавишу £>
Вначале производится программирование передающих радио-
станций.
После нажатия клавиши £> на дисплее появится сообщение со
списком опознавательных знаков радиостанций (буквы от А до Z):
STN: А- - DEН - -
KLM - OPQRSTUVWXYZ .
Нажав клавишу , можно убрать эту букву и тогда сообщение
соответствующей радиостанции не будет приниматься приемником,
либо нажав клавишу Д , можно восстановить индикацию буквы на
экране дисплея, что будет соответствовать желательности приема со-
общений соответствующей передающей радиостанции. Опознаватель-
ные знаки, присвоенные передающим радиостанциям службы
NAVTEX, приведены, например, в ITU List of Radiodetermination and
Special Service Stations, List VI, Section 11, Annex 2.
Для перехода к программированию следующей передающей ра-
диостанции необходимо нажать клавишу D> . Сообщение этой радио-
станции будет приниматься и распечатываться (если нажать клавишу
. Д ), либо не будет приниматься и распечатываться (если нажать кла-
вишу у).
Переходя поочередно к каждой последующей букве, осуществля-
ют выбор всех желаемых радиостанций, передающих сообтцения служ-
бы NAVTEX.
Затем необходимо нажать клавишу <], фиксирующую окончание
программирования станций и переходу к программированию типов со-
общений. На дисплее в этом случае высвечивается список идентифика-
торов типов сообщений:
MSG: ABCDEF ...
Одна из букв этого списка, характеризующая определенный тип
сообщения, является мигающей. Это сообщение можно исключить из
приема (нажав клавишу) или осуществлять прием данного типа
сообщения (нажав клавишу ).
Имеются следующие типы сообщений:
А* - навигационные предупреждения (см. также "V");
В* - метеорологические предупреждения;
С - ледовые предупреждения;
D* - информация по поиску и спасению;
Е - метеорологические прогнозы;
F - сообщения лоцманской службы;
G, Н, I - сообщения радионавигационных систем Декка, Лоран,
Омега;
J - сообщения спутниковых навигационных систем (SatNav);
К - сообщения других навигационных служб;
L* - навигационные предупреждения для мобильных прибрежных
передвижных средств;
V* - навигационные предупреждения (дополнительно к букве А);
W, X, Y - специальные службы (пробное распределение);
Z - отсутствие сообщений.
Сообщения, отмеченные знаком "*" , не могут быть исключены из
приема.
Затем, нажав клавишу D> , переходят к программированию сле-
дующего типа сообщений (следующая буква). И так далее до конца
списка опознавательных знаков типов сообщений (от А до Z).
Для окончания программирования типов сообщений и введения
составленной программы в память приемника необходимо нажать кла-
вишу <] . После этого приемник готов к приему информации по безо-
пасности на море, распространяемой службой NAVTEX.
6.7. Контроллеры ЦИВ УКВ и ПВ/КВ диапазонов
В тренажере SKIPPF.R имитируется работа контроллеров ЦИВ
УКВ диапазона (ХН-5141) и ПВ/КВ диапазонов (ХН-5140). Отличие в
устройстве, работе и программировании этих контроллеров очень не-
значительное и поэтому изучение работы с ними можно провести со-
вместно.
Структурная схема соединения контроллера УКВ диапазона изо-
бражена на рисунке 6.6.
Рисунок 6.6 - Структурная схема взаимосвязи УКВ ЦИВ
контроллера с УКВ радиостанцией
Технические характеристики контроллера ХН-5141
Контроллер УКВ ЦИВ удовлетворяет требованиям IMO к судово-
му оборудованию, предназначенному для использования в системе
ГМССК.
Внешний вид контроллера ЦИВ УКВ диапазона показан на рисун-
ке 6.7.
Он представляет собой размещенный в одном блоке приемник и
модем для цифрового избирательного вызова в УКВ диапазоне морской
подвижной службы. Встроенный приемник с собственной антенной по-
зволяет нести непрерывную вахту на частоте 156,525 МГ ц (70 канал).
Он также позволяет кодировать и декодировать все сообщения, приме-
няемые для УКВ оборудования Класса-А.
Вход NMEAO 183 предназначен для непосредственного подклю-
чения к судовому навигационному оборудованию, обеспечивающему
автоматическое обновление координат судна в вызовах ЦИВ.
Контроллер может быть подключен к стандартному принтеру для
распечатки принятых сообщений и другой информации.
Позволяет производить автоматические вызовы бедствия и изби-
рательные вызовы в направлениях судно-судно и судно-берег.
Рисунок 6.7 - Контроллер ЦИВ УКВ диапазона
Имеет электронную память для хранения сообщений различных
типов вызовов.
Оснащен жидкокристаллическим табло для отображения прини-
маемой информации в буквенно-цифровом виде.
Программируемый интерфейс дает возможность легко составлять
все виды вызовов и сообщений.
Питающее напряжение: 12 В (-10% + 30%);
потребляемый ток: 0,1 А (дежурный режим);
0.4 А (максимальный);
Чувствительность приемника: 0,25 мВ.
Органы управления
SOS - для формирования и отправки вызова с приоритетом бед-
ствие;
CALL - для отправки составленного вызова;
EDIT - вход в режим редактирования.
RST - (Reset Distress) выполняет следующие функции:
DIS 1) возвращение в главное меню (сброс);
2) отключение звуковой сигнализации;
ENT
3) отмена автоповтора сигнала бедствия;
RST
DIS
PRN - (Printer) распечатка сообщений из памяти;
<3 пошаговое возвращение назад;
NEXT - выполняет следующие функции:
перебор значений;
выход в память контроллера;
2.1 - память всех принятых и посланных со-
общений (Traffic memory);
2.2 - память принятых и посланных сообще-
ний с приоритетом бедствие (Distress
memory);
ENTER - выход на следующий уровень;
0,1,... ,9 - цифровые клавиши;
n2 - выполняет следующие функции:
1) увеличение яркости подсветки дисплея;
2) уменьшение нумерации просматриваемой строки;
3) набор символа NORTH.
F6 - выполняет следующие функции:
1) для перемещения вправо по строке и чтения при-
нятого сообщения;
2) набор символа EAST;
s8 - выполняет следующие функции:
1) уменьшение яркости подсветки дисплея;
2) увеличение нумерации просматриваемой строки;
3) набор символа SOUTH;
w4 - выполняет следующие функции:
1) для перемещения влево по строке к началу при-
нятого сообщения;
2) набор символа WEST.
Структурная схема программы управления контролером
Программа управления контроллером построена по принципу ме-
ню. Текущие меню, подменю и команды управления высвечиваются на
компактном дисплее. Управление работой контроллера состоит в выбо-
ре тех или иных функций с помощью соответствующих кнопок. Такое
построение программы управления делает работу с контроллером на-
глядной и простой.
Схема программы управления контроллером изображена на ри-
сунке 6.8.
На рисунке показаны затененные и светлые прямоугольники с
надписями внутри, обозначающими меню, подменю и команды управ-
ления. Прямоугольники соединены между собой стрелками или линия-
ми, по которым возможно перемещение по программе в процессе фор-
мирования вызова или управления работой контроллера. Затененные
прямоугольники указывают на режим (меню), в котором находится
программа управления. Это такие режимы как MAIN MENU, DISPLEY
MENU, EDIT MENU, COMPOSE A CALL, TELECMM 1 и т.д.
Внутри каждого из этих режимов может находиться одно или не-
сколько подменю (или команд). Например, в Главном меню (MAIN
MENU) имеется только один режим ожидания (DSC WAITING). В
DISPLEY MENU имеется два подменю: TRAFFIC MEMORY и DIS-
TRESS MEMORY. В меню редактирования (EDIT MENU) находится
четыре подменю: COMPOSE A CALL, MODIFY A CALL, MODIFY
SET-UP, MMSI LIST и т.д.
В левом верхнем углу рисунка 6.8 приведены две стрелки с надпи-
сями NEXT и ENT. Эти стрелки указывают направление перемещения
по программе управления при нажатии соответствующих клавиш. При
нажатии клавиши NEXT перемещение по структурной схеме програм-
мы управления происходит горизонтально, а при нажатии клавиши
ENT перемещение по структурной схеме программы управления про-
исходит вниз, на следующий низлежащий уровень управления.
Например, если находясь в MAIN MENU нажать клавишу NEXT,
то на дисплее высветится название подменю TRAFFIC MEMORY. Если
нажать
еще раз клавишу NEXT, то на дисплее высветится название подменю
памяти сообщений по бедствию (DISTRESS MEMORY). Если в этом
случае нажать клавишу NEXT, то управляющая программа войдет в
DISTRESS MEMORY и высветит на экране имеющиеся в памяти сооб-
щения вызовов ЦИВ по бедствию.
Если войти в меню редактирования (EDIT MENU), то на экране
высветится название первого из имеющихся подменю более низкого
уровня, а именно, подменю составления со§£рцений (COMPOSE А
CALL). Нажав клавишу NEXT, на дисплей Кюжно вывести название
следующего подменю: редактирование сообщений (MODIFY A CALL).
Еще раз нажав клавишу NEXT, выведем на экран название подменю
редактирования установок (MODIFY SET-UP). Еще раз нажав клавишу
NEXT, выведем на экран название подменю MMSI LIST. Подменю в
пределах одного меню располагаются циклически. Поэтому, если на-
жать еще раз клавишу NEXT, то на экране высветится название перво-
начального подменю COMPOSE A CALL.
Если нажать клавишу ENT, то контроллер войдет в режим состав-
ления сообщений (на рисунке 6.8 переместится вниз), и на экране вы-
светится название первой команды этого подменю: DIALPHONE и т.д.
Рассмотрим пример перемещения по программе управления при
формировании группового вызова. Для определенности будем считать,
что составляемое сообщение должно содержать следующие команды:
режим работы - COMPOSE A CALL,
определитель формата - GROUP,
адрес-MMSI 027211111,
категория - URGENSY,
m
VHF SIMPLEX
VHF DUPLEX
POLLING
maim
{
L
i'fT
.Пл. * L
| NO INFORMATION
'
[
FE|NO INFORMATION
.
LAT:-
LONG: ~
I
TTT-T
Щ
PAY PHONE
i,
iHONj.
ЩШСТ|ИНН1 POSITION |
T ▼
UNDESIGNATED
FLOODING
COLLISION
I GROUNDING
DRR IEPIRB EMISSION!
HATUR
-(-■ cftTEBtmy
osmium
NWSl:
posmeii
LAT: LONG:
■
Т1И1
It 00 , M: 00
, ж
h
1:
E=
И1В1
I VHF SIMPLEX
L
X
■
l
VHF DUPLEX
POLLING
| POSITION REQUEST
| NO INFORMATION
и It
ROUTINE
|SHFF"S BUSINESS 1
I, ^FETY 7
URGENCY
DISTRESS
T
■ I
ENTER TO STORE
CALL
RECORD IM
CALL
ENT
] С
Рисунок 6.8 - Схема программы управления контроллером
ЦИВ УКВ диапазона
телекоманда 1 (вид последующей связи) - VHF SIMPLEX,
гелекоманда 2 - NO INFORMATION,
канал для последующей связи - 06.
Войти в EDIT MENU. На дисплее высветится COMPOSE A CALL.
Нажать F.NT. На дисплее высветится DIALPHONE. Три раза нажать
клавишу NEXT. На дисплее высветится GROUP. Нажать ENT. На дис-
плее высветится MMSI:. Цифровыми клавишами на-
орать групповой MMSI вызываемых судов (в данном примере
027211111) и нажать ENT. На дисплее высветится ROUTINE. Нажать
1 ри раза клавишу NEXT. На дисплее высветится URGENCY. Нажать
I NT. На дисплее высветится VHF SIMPLEX. Нажать ENT. На дисплее
высветится PAY PHONE. Три раза нажать NEXT. На дисплее высве-
гится NO INFORMATION. Нажать ENT. На дисплее высветится
CHANNEL. Нажать ENT. Высветится CHN:. Цифровыми клавиша-
ми набрать номер канала для последующей связи (в данном примере
06) и нажать ENT. На дисплее высветится ENTER ТО STORE.
Далее, если нажать клавишу CALL, то подготовленное сообщение
будет передано в эфир. Если нажать клавишу ENT, то подготовленное
сообщение будет записано в память контроллера. На дисплее высветит-
ся сообщение Record № с номером ячейки памяти, в которую запи-
сано подготовленное сообщение.
Подобные перемещения по схеме программы управления можно
чегко пронаблюдать и для других типов вызовов, которые рассмотрены
ниже при описании работы с контроллером.
Работа с контроллером
После включения контроллер входит в режим ожидания вызова
I (ИВ (DSC Waiting) и на жидкокристаллическом дисплее высветится
режим главного меню (MAIN MENU). Нажав один или два раза клави-
шу NEXT, а затем ENT, можно перейти в режим просмотра списка
принятых и переданных 20 последних сообщений (TRAFFIC
MEMORY) или 20 последних сообщений с приоритетом бедствие
(DISTRESS MEMORY).
Для прочтения сообщений, находящихся в памяти контроллера,
необходимо нажимать клавиши с цифрами 6, 4, 2 или 8.
Главное меню является исходным при формировании всех вызо-
вов.
Подача вызова бедствия с неопределенным характером
Два раза нажать клавишу SOS.
После этого произойдет передача вызова бедствия с неопределен-
ным характером. Позиция судна будет введена в сформированный вы-
зов автоматически в соответствии с данными приемника GPS.
Посланный вызов бедствия можно просмотреть на дисплее кон-
троллера, нажимая клавишу с цифрой 6.
Нажав клавишу ENT, можно перейти в режим ожидания подтвер-
ждения о приеме от береговой или судовой станции.
Посланный вызов бедствия будет автоматически повторно излу-
чаться в эфир через каждые 3,5 ... 4,5 минуты.
После приема от береговой или судовой станции подтверждения
принятия вызова бедствия, автоповтор передачи будет прекращен.
Станция переходит на 16 канал УКВ для осуществления радиообмена
по бедствию.
Если подтверждение от береговой или судовой станции не полу-
чено, то автоповтор передачи вызова бедствия может быть прекращен
нажатием на клавиши RST/D1S, а затем ENT.
Формирование и посылка вызова бедствия
Формирование вызова бедствия на котроллере типа ХН 5141 фир-
мы Skanti производится в следующей последовательности.
а)Нажать один раз клавишу SOS. После этого контроллер перей-
дет в режим формирования вызова бедствия.
б)Нажимая клавишу NEXT, выбрать из имеющегося набора необ-
ходимую причину характера бедствия и нажать клавишу ENT. При на-
боре вызова можно указать одну из следующих причин бедствия:
- Undesignated (неопределенный),
- Flooding (затопление),
- Collision (столкновение),
- Grounding (посадка на мель),
- Listing (крен, опасность опрокидывания),
- Sinking (погружение),
- Disable/Adrift (потеря управления/дрейф),
- Fire/Explosion (пожар/взрыв),
- Abandoning (оставление судна),
- EPIRB emission (излучение АРБ).
в)Далее необходимо в формируемом вызове указать местополо-
жение судна. В тренажере позиция судна вводится автоматически от
приемника GPS. Ее можно просмотреть на дисплее и, при необходимо-
сти, скорректировать цифровыми и буквенными клавишами. После на-
жатия клавиши ENT, индицируемая на дисплее позиция судна будет
введена в формируемый вызов.
г)Указать время ввода координат.
В тренажере время вводится автоматически от судовых часов. Оно
индицируется на дисплее и его можно проконтролировать. Нажать кла-
вишу ENT.
д)Указать вид последующей связи.
При формировании вызова бедствия клавишей NEXT необходимо
в качестве последующей связи выбрать VHF SIMPLEX и нажить кла-
вишу ENT.
После этого на дисплее опять появится выбранный характер бед-
ствия. Это означает, что вызов бедствия подготовлен и может быть пе-
редан в эфир.
е)Нажать клавишу SOS. Подготовленный вызов бедствия будет
передан в эфир.
Радиостанция перейдет в режим ожидания ответа от береговой
или судовой станции, подтверждающего прием посланного вызова. До
тех пор, пока не будет получено подтверждение о получении вызова
бедствия, радиостанция будет через каждые 3,5 ... 4,5 минуты автома-
тически повторно излучать подготовленный вызов.
После получения подтверждения о приеме вызова бедствия радио-
станция настроится на 16 канал УКВ.
Посылка вызова всем судам
а)Перейти в режим составления и редактирования посылаемых
сообщений. Для этого нажать клавишу EDIT.
б)Нажимая клавишу NEXT, из списка команд выбрать COMPOSE
Л CALL и нажать клавишу ENT.
Полный список содержит следующие команды:
COMPOSE A CALL - используется для составления нового вызова,
MODIFY A CALL - используется для редактирования ранее состав-
ленного вызова,
MODIFY SET-UP - устанавливает рабочие параметры контроллера,
MMSI LIST - содержит список записанных в память контроллера
идентификаторов цифрового избирательного вызова.
в)В открывшемся окне имеются следующие команды:
- DIALPHONE - используется для установления связи с або-
нентом телефонной сети,
- ALL SHIPS - вызов всех судов,
- AREA - вызов судов в заданном регионе,
- GROUP - вызов группы судов,
- SELECTIVE - индивидуальный вызов,
- SEL DIST RELAY - используется для ретрансляции принято-
го вызова бедствия в конкретный адрес
- ALL DIST RELAY - ретрансляция в адрес всех судов приня-
того вызова бедствия.
Для формирования вызова всем судам необходимо выбрать ко-
манду ALL SHIPS и нажать клавишу ENT.
г)Далее необходимо выбрать приоритет установления связи.
Имеются следующие приоритеты:
- ROUTINE - обычный вызов,
- SHIP'S BUSINESS-деловой, коммерческий вызов,
- SAFETY - вызов с приоритетом безопасность,
- URGENCY - вызов с приоритетом срочность,
- DISTRESS - вызов с приоритетом бедствие.
Например, для передачи сообщения, связанного с безопасностью
мореплавания, необходимо выбрать приоритет SAFETY и нажать кла-
вишу ENT.
д)Необходимо указать вид последующей связи.
В УКВ диапазоне для радиосвязи используется симплексная или
дуплексная связь:
- VHF SIMPLEX - симплексная связь используется для связи ме-
жду судовыми абонентами,
- VHF DUPLEX - дуплексная связь используется при установле-
нии радиосвязи с береговыми радиостанциями.
Для установления вызова всем судам (ALL SHIPS) с приоритетом
безопасности (SAFETY) необходимо выбрать в качестве вида после-
дующей связи симплексную связь (VHF SIMPLEX) и нажать клавишу
ENT.
е)Далее при формировании телекоманды 2 необходимо указать
NO INFORMATION и нажать клавишу ENT.
ж)Необходимо указать канал для последующей связи.
Выбираем команду CHANNEL, нажимаем клавишу ENT, затем
цифровыми клавишами набираем двузначный номер канала и еще раз
нажимаем клавишу ENT.
На дисплее появится сообщение: ENTER ТО STORE.
з)Если после этого нажать клавишу ENT, то подготовленное со-
общение не будет передано в эфир, а будет записано в память для его
передачи в последующем. На дисплее появится сообщение: Record № с
указанием ячейки памяти, в которую записывается подготовленное со-
общение. Если нажать клавишу CALL, то подготовленное сообщение
будет передано в эфир.
Во время передачи на дисплее будет индицироваться сообщение
TRANSMISSION.
Затем контроллер перейдет в режим ожидания, и на дисплее поя-
виться сообщение DSC WAITING.
Посылка селективного вызова
а)Нажать клавишу EDIT и перейти в режим редактирования и со-
ставления сообщений.
б)Нажимая клавишу NEXT, из списка команд выбрать COMPOSE
A CALL и нажать клавишу ENT.
в)В открывшемся окне клавишей NEXT выбрать команду SE-
LECTIVE и нажать клавишу ENT.
г)Затем необходимо набрать с помощью цифровых клавиш иден-
тификатор цифрового избирательного вызова (MMS1) станции, с кото-
рой необходимо установить связь, и нажать клавишу ENT.
д)Далее указывается приоритет, вид последующей связи и т.д. как
и при вызове всем судам.
Посылка вызова судам в заданном географическом регионе
а)Перейти в режим составления и редактирования посылаемых
сообщений, нажав клавишу EDIT.
б)Нажимая клавишу NEXT, из списка команд выбрать COMPOSE
A CALL и нажать клавишу ENT.
в)В открывшемся окне клавишей NEXT выбрать команду AREA и
нажать клавишу ENT.
г)Используя цифровые и буквенные клавиши, последовательно
набрать широту и нажать клавишу ENT, а затем долготу правого верх-
него угла района, в котором необходимо осуществить вызов. Нажать
клавишу ENT.
д)Набрать приращение по широте и долготе вызываемого геогра-
фического района.
е)Далее, как при вызове всем судам, необходимо выбрать приори-
тет, указать вид и канал последующей связи, нажать клавишу CALL.
Прием вызова бедствия
При приеме радиоустановкой вызова бедствия содержание его не-
медленно появится на дисплее и прозвучит сигнал тревоги.
В общем случае принятый вызов бедствия содержит:
- время приема;
- идентификатор вызывающей станции;
- причину бедствия;
- время определения координат;
- местоположение судна в бедствии.
Принятый вызов бедствия будет автоматически занесен в память
принятых/переданных сообщений (TRAFFIC MEMORY), а также в па-
мять сообщений по бедствию (DISTRESS MEMORY).
Для выключения звукового сигнала тревоги необходимо нажать
клавишу RST/DIS.
При приеме вызова бедствия ЦИВ УКВ диапазона оператор дол-
жен доложить капитану и записать информацию в журнал радиостан-
ции, подготовиться к радиообмену на 16 канале УКВ, ожидать под-
тверждения приема береговой радиостанцией на 70 канале УКВ вызова
бедствия.
После приема подтверждения от береговой радиостанции на 70
канале УКВ о приеме вызова бедствия необходимо прослушать радио-
обмен по бедствию между судном в бедствии и береговой радиостан-
цией на 16 канапе УКВ в телефонии.
В дальнейшем следует выполнять все команды береговой радио-
станции и спасательно-координационного центра.
Прием индивидуального вызова
При приеме индивидуального вызова срабатывает звуковая сигна-
лизация и на дисплее появляется принятый индивидуальный (селектив-
ный) вызов.
В общем случае принятый индивидуальный вызов содержит:
- время приема,
- категорию вызова (ROUTINE, SHIP'S BUSINESS, URGENCY
или др.),
- идентификатор вызывающей станции,
- режим последующей радиосвязи,
- номер канала для последующей связи.
Принятый вызов необходимо прочитать, затем настроить УКВ ра-
диостанцию на указанный в принятом вызове канал и провести радио-
обмен в соответствии с установленным порядком.
Для выключения звуковой сигнализации необходимо нажать кла-
вишу RST/DIS.
Принятый индивидуальный вызов будет занесен в память приня-
тых/переданных сообщений (TRAFFIC MEMORY).
Отмена ложного сообщения бедствия
При передаче ложного сообщения бедствия в диапазоне УКВ не-
обходимо выполнить следующее:
а)немедленно выключить передатчик;
б)включить УКВ радиоустановку и настроить ее на 16-й канал
УКВ;
в) передать адресованное всем станциям сообщение об отмене
ложного вызова бедствия, которое должно содержать название судна,
позывные, идентификатор ЦИВ и сообщение об анулировании ложного
сигнала бедствия.
Пример:
ALL STATIONS ALL STATIONS ALL STATIONS
THIS IS M/V
(SHIP'S NAME)(C/S) (MMSI)
POSITION (LAT, LONG)
CANCEL MY DISTRESS ALERT OF, (UTC)
(DATE) (TIME (подачи ложного SOS))
MASTER OF M/V,(UTC)
(SI MP'S NAME) (MMSI) (DATE) (TIME (отмены))
OVER
При передаче ложного сообщения бедствия в диапазоне ПВ необ-
ходимо выполнить следующее:
а)немедленно выключить передатчик;
б)включить оборудование, настроить его на частоту 2182,5 кГц и
дать отмену радиотелефоном по приведенной выше форме.
Если ни от одной берегозой радиостанции не получено подтвер-
ждение на переданную OTMeiry ложного сигнала бедствия, то необхо-
димо всеми доступными средствами связаться с береговой радиостан-
цией или береговой земной радиостанцией, или спасательно-
координационным центром и продублировать отмену.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Какие категории дипломов установлены Регламентом радио-
связи для персонала судовых станций?
2. Какие вопросы должен знать кандидат на получение диплома
оператора ГМССБ?
3. Какой стаж работы (плавательский) необходим в Украине для
получения диплома радиоэлектроника первого класса?
4. На основании чего присваивается диплом радиоэлектроника
первого класса?
5. С помощью каких основных мероприятий обеспечивается тех-
ническое обслуживание оборудования ГМССБ?
6. Какая техническая документация и материальная часть для
технического обслуживания оборудования ГМССБ должна
иметься на судах?
7. В каких режимах и видах радиосвязи осуществляется иденти-
фикация радиостанций в Морской подвижной службе?
8. Приведите примеры идентификации в цифровом избиратель-
ном вызове судовых (одного, группы) и береговых станций.
9. Что представляет собой идентификационный номер в системах
связи ИНМАРСАТ-А,В,С,М?
10. Перечислите составные части технического формата вызова
ЦИВ.
1 [.Какие определители формата вызова ЦИВ применяются в
ГМССБ?
12. Какие категории существуют для вызовов, связанных с безо-
пасностью мореплавания?
13. Какие виды сообщений имеют место в вызывной последова-
тельности ЦИВ с приоритетом "бедствие"?
14. Какие виды сообщений используются в вызывной последова-
тельности ЦИВ в вызовах с приоритетами, отличных от "бед-
ствия"?
15. Перечислите основной состав оборудования тренажера SKIP-
PER.
16. Из каких составных частей состоит программная оболочка тре-
нажерного комплекса SKIPPER?
17. Какие опции содержит главное мешо тренажера SKIPPER ?
18. Какие основные окна опции "Radio" содержатся в консоли
фирмы "Skanti" тренажера SKIPPER?
19. Перечислите основные опции меню икон тренажера SKIPPER.
20. Какие функции выполняются с помощью меню икон?
21. Изобразите структурную схему взаимосвязи УКВ ЦИВ кон-
троллера с УКВ радиостанцией.
22. Приведите основные параметры контроллера ХН-5141.
23. Назовите основные органы управления контроллера ХН-5141.
24. Перечислите основные блоки программы управления контрол-
лером ЦИВ УКВ диапазона.
25. Как осуществляется подача вызова бедствия при неопределен-
ном его характере?
26. Перечислите последовательность этапов формирования и по-
сылки вызова бедствия с определенным характером при помо-
щи контроллера ХН-5141.
27. Как формируется посылка вызова всем судам?
28. Как осуществляется посылка вызова судам, находящимся в за-
данном географическом районе?
29. Какая информация содержится в принятом индивидуальном
вызове?
30. Если сигнал бедствия передан ошибочно в диапазоне УКВ
(ПВ), то на каких частотах должно быть передано сообщение
об отмене ложного сообщения бедствия?
31. Поясните последовательность действий при отмене ложного
сообщения бедствия.
32. Какая информация должна содержаться в сообщении об анули-
ровании ложного сигнала бедствия?
33. Кому адресуется и кто должен подтвердить прием отмены
ложного сообщения о бедствии?
34. Для каких целей используется приемник NAVTEX?
35. Перечислите параметры приемника NAVTEX.
36. Назовите основные органы управления и программирования
приемника NAVTEX.
37. Поясните процедуры порядка программирования станций и со-
общений в приемнике NAVTEX.
38. При каком коэффициенте ошибок сообщения NAVTEX хра-
нятся в памяти приемника?
39. Какие типы сообщений не могут быть исключены из приема
при программировании типов сообщений в приемнике
NAVTEX ?
Глава 7. ТРЕНАЖЕРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ
ОПЕРАТОРОВ ГМССБ
7.1. УКВ радиостанция TRP3000
В тренажере SKIPPER имитируется работа УКВ радиостанции
TRP3000 [7]. Внешний вид пульта управления радиостанцией показан
на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1 - Общий вид УКВ радиостанции VHF TRP3000
Эта радиостанция обеспечивает симплексную и полудуплексную
связь во всем диапазоне частот, выделенном для морской подвижной
службы (156 ... 174 МГц). Шаг перестройки частоты равен 25 кГц.
Выходная мощность в режиме передачи составляет от 6 до 25 Вт
(в режиме 25 W), а также может быть установлен уровень пониженной
мощности не более 1 Вт (в режиме 1 W).
Радиостанция обеспечивает автоматическое сканирование при-
оритетного канала и одного дополнительного канала, а также может
обеспечить функцию сканирования до 10 каналов [5, 7].
Радиостанция состоит из двух частей: блока приемопередатчика и
блока управления. Блок приемопередатчика может управляться пятью
блоками управления, расположенными от него на расстоянии до 25
метров. Это делает радиостанцию очень гибкой и удобной в эксплуата-
ции в судовых условиях.
Блок управления состоит из буквенно-цифрового индикатора
(дисплея) и клавиатуры. На дисплее отображаются различные символы,
показывающие текущий режим работы. В зависимости от условий ос-
вещенности рабочего места оператора подсветка дисплея может регу-
лироваться в широких пределах.
Кнопка активизации передатчика (тангента) находится с правой
стороны блока управления. При ее нажатии радиостанция переходит в
режим передачи, что подтверждается значком молнии на дисплее.
Органы управления
- Кнопка включения и выключения радиостанции. Индика-
тор, находящийся на кнопке, горит до тех пор пока не будет
включена подсветка дисплея. При приеме селективного вы-
зова индикатор начинает мигать.
- Кнопка включения и выключения динамика. При включен-
ном динамике на дисплее появляется значок динамика.
- Кнопка включения подсветки дисплея. Подсветка автома-
тически отключается через 30 секунд после последнего на-
жатия любой клавиши.
- Включение и выключение шумоподавления. При включен-
ном шумоподавлении на дисплее высвечивается значок SQL.
Шумоподавление не может быть отключено при работаю-
щей функции двойного наблюдения.
- Нажатие этой кнопки переводит радиостанцию в режим
программирования, который позволяет установить (или вы-
ключить) некоторые дополнительные функции оборудова-
ния. При нажатии на эту кнопку на дисазее высвечивается
значок Prog.
On/Off
4]
SQL
Prog
- Кнопка прямого доступа к каналу 16. После нажатия на эту
кнопку радиостанция автоматически переходит на 16 канал.
Lock - При нажатии на эту кнопку происходит блокировка (раз-
блокировка) клавиатуры. Когда клавиатура заблокирована,
на дисплее горит значок Lock. Эту кнопку желательно нажи-
мать во время передачи какого-либо сообщения, чтобы во
время разговора случайно не нажать какую-нибудь другую
кнопку.
Full/ - Нажатие этой кнопки устанавливает повышенную или по-
/Low ниженную мощность передачи (25 или 1 Вт соответственно).
Значок Full или Low на дисплее показывает установленную
мощность.
- Эти кнопки используются для увеличения или уменьшения
SQL установленного уровня шумоподавления. Уровень варьиру-
ется в относительных единицах от 1 до 16. Значение этого
SQL уровня при нажатии данных клавиш будет отображаться на
дисплее, если никакая другая процедура в данный момент не
исполняется. При нажатии на любую из этих клавиш функ-
ция шумоподавления автоматически включится, если она
, была выключена.
- Эти кнопки используются для настройки уровня громкости.
Уровень устанавливается в относительных единицах от 1 до
V"! 16. Значение этого уровня при нажатии клавиш будет ото-
бражаться на дисплее. При нажатии на любую из этих кла-
виш динамик автоматически включится, если он был вы-
ключен.
F/P - Кнопка используется для перехода на специализированные
каналы: рыбацкие или частные. При необходимости набора
одного из этих каналов перед набором номера необходимо
нажать эту кнопку. Если на дисплее появится знак F, а необ-
ходимо установить частный канал, то надо нажать на кнопку
еще раз, на дисплее появится значок Р, и наоборот.
0-9 Цифровые клавиши набора номера канала.
Если номер канала состоит из одной цифры, то перед этой
цифрой необходимо нажать "0".
Scan/ - При нажатии на эту кнопку включается (выключается) ре-
/DW жим двойного наблюдения или включается режим сканиро-
вания каналов (до 10 каналов), предварительно записанных в
таблицу сканирования. Если таблица сканирования пуста, то
доступна только функция двойного наблюдения.
Включение радиостанции в режим приема/нередичи сообщений
а)Нажать клавишу On/Off.
б)Включить динамик.
в)Установить максимальный уровень громкости, нажимая кнопку
Vol
При этом в динамике будет слышен нарастающий по громкости шум, а
на дисплее будет отображаться установленный уровень громкости.
г)Установить режим автоматического шумоподавления, последо-
вательно нажав клавиши Prog и SQL. При этом шум прекратится, но
принимаемые сигналы будут прослушиваться.
д)Цифровыми клавишами набрать двузначный номер требуемого
канала связи. Радиостанция включится в режим приема на данном ка-
нале связи.
е)Для перехода в режим передачи необходимо нажать тангенту и,
удерживая ее нажатой, передавать сообщение. В режиме передачи на
дисплее появляется значок молнии.
Затем, отпустив тангенту, можно перевести радиостанцию в ре-
жим приема сообщений.
Выбор вида и номера канала связи
а)Выбор международных каналов связи
Для выбора международных каналов необходимо последовательно
нажать клавиши Prog и Int. При этом на дисплее будет высвечено IN
СН.
Затем цифровыми клавишами набирается номер требуемого кана-
ла.
б)Выбор каналов связи США
Необходимо нажать последовательно клавиши Prog и US. Затем
номер канала. На дисплее будет высвечено US СН и номер установлен-
ного канала.
в)Выбор специализированных (рыбацких и частных) каналов
Для установки специализированного канала необходимо исполь-
зовать кнопку F/P и цифровые клавиши.
При наборе канала, предназначенного специально для рыболов-
ных судов, на дисплее появится сообщение F№, где № - число, обозна-
чающее номер канала.
При наборе специализированных частных каналов на дисплее вы-
свечивается сообщение Р№.
Если канал выбран неверно, то на дисплее вместо набранного ка-
нала появится сообщение N0.
Несение вахты на двух каналах одновременно (сканирование
двух каналов)
Эта функция представляет собой режим прослушивания двух ка-
налов. При этом ведется наблюдение на приоритетном канале (канал №
16) и дополнительном канале, выбранном пользователем. При отсутст-
вии сигнала в каналах на дисплее циклически изменяется номер канала
между приоритетным 16 и установленным дополнительным каналом.
При появлении сигнала на 16 канале радиоустановка переключит-
ся постоянно на 16 канал, а после его пропадания в течение 5 секунд
ведет наблюдение на этом канале, а затем продолжает режим двойного
наблюдения.
При появлении сигнала на дополнительном канале радиоустанов-
ка перестроится на этот дополнительный канал, однако сканирование
приоритетного канала продолжается. При этом время прерывания сиг-
нала на дополнительном канале, на котором осуществляется радио-
связь, мало и практически не сказывается на качестве осуществляемой
радиосвязи.
Этот режим осуществляется только при поднятой трубке.
Для несения вахты на двух каналах одновременно необходимо
выполнить следующие действия:
- включить радиостанцию, включить динамик, установить режим
автоматического шумоподавления;
- заблокировать таблицу сканирования (если она не пуста); для
этого необходимо последовательно нажать клавиши PROG, SCAN
DW, LOCK;
- набрать с помощью цифровых клавиш номер дополнительного
канала; номер этого канала будет высвечен на дисплее;
- нажать клавишу SCAN DW; номера приоритетного и дополни-
тельного каналов будут последовательно высвечиваться на дисплее;
- чтобы остановить функцию двойной вахты необходимо:
- либо нажать клавишу SCAN DW; при этом радиостанция
настроится на дополнительный канал;
- либо нажать клавишу с цифрой 16, при этом радиостанция
настроится на 16 канал УКВ;
- либо на цифровой клавиатуре набрать номер любого кана-
ла, при этом радиостанция настроится на набранный на
клавиатуре канал.
Включение режима сканирования
В этом режиме УКВ радиоустановка может прослушивать до 10
каналов. Таблица сканирования должна быть предварительно заполне-
на. Сканирование возможно только при поднятой трубке.
Для сканирования каналов, внесенных в таблицу сканирования,
необходимо осуществить следующее:
включить радиостанцию, включить динамик, установить
режим автоматического шумоподавления;
активизировать функцию сканирования; для этого необхо-
димо последовательно нажать клавиши PROG, SCAN DW и 16;
нажать клавишу SCAN DW; при этом начнется сканиро-
вание, номера прослушиваемых каналов будут последовательно высве-
чиваться на дисплее;
чтобы остановить сканирование, необходимо нажать кла-
вишу SCAN DW; радиостанция настроится на канал, который был вы-
свечен на дисплее в момент нажатия клавиши SCAN DW.
Заполнение таблицы сканирования
Составление таблицы сканирования производится в такой после-
довательности:
- включить радиостанцию;
нажать клавишу PROG;
нажать клавишу SCAN DW;
набрать на цифровой клавиатуре двузначный номер перво-
го из сканируемых каналов;
нажать клавишу SCAN DW;
набрать на цифровой клавиатуре двузначные номера вто-
рого и последующих сканируемых каналов (до 10 каналов), нажимая
после набора каждого из каналов клавишу SCAN DW;
после набора последнего канала, который должен быть
включен в таблицу сканирования, нажать клавишу PROG.
После этого режим заполнения таблицы сканирования будет за-
кончен, и радиостанция нас троится на канал, который был установлен
.40 входа в режим заполнения таблицы сканирования.
7.2. ПВ/КВ радиоустановка TRP8000
Назначение и основные характеристики
Приемо-передаюшая радиоустановка TRP8000 предназначена для
работы на морском подвижном объекте. Она обеспечивает дуплексную,
полудуплексную и симплексную связь в диапазонах морской подвиж-
ной службы, а также позволяет принимать и передавать телефонные,
радиотелексные и телеграфные сообщения.
Радиоустановка состоит из следующих блоков:
- блока управления,
- передатчика,
- автоматического блока нас тройки антенны,
- блока питания.
Внешний вид блока управления радиоустановки TRP8000 изобра-
жен на рисунке 7.2.
/01.5
Выходная мощность передатчика составляет 400 Вт. Возможна
работа на пониженном уровне мощности: 20 - 40 - 60 - 80 - 100% от
максимального уровня выходной мощности.
<? /67.50цщш
f* * ,. * * * шИШЙШ v
"55" •1 w -Sfe j
У-"-*1; рч^Э-г-3
*" ШЪ ! IH--! I -Л-iW
чЙ-Ш":>■ 3 >; з; i i
"..аг. ww 1Ж* SestS^Wil
Рисунок 7.2 - Общий вид ирисмо-передающей радиоустановки
Г1В/КВ диапазона типа TR8000
Частота передатчика вводится с клавиатуры с шагом 100 Гц.
Шаг настройки приемника по желанию оператора может состав-
лять 10, 100 Гц или 1 кГц.
Режимы излучения:
- USB - J3E - верхняя полоса частот, подавленная несущая,
- LSB - J3E - нижняя полоса частот, подавленная несущая,
- USB - R3E - верхняя полоса частот, уменьшенная несущая,
- НЗЕ - верхняя полоса частот, полная несущая,
- F1B - частотная модуляция (буквопечатающая телеграфия).
Радиоустановка содержит двухтональный генератор сигналов бед-
ствия и отдельную кнопку выбора частоты 2182 кГц.
Мощность выходного аудио сигнала на встроенный или внешний
громкоговоритель может составлять до 5 Вт.
Блок управления имеет гнезда для подключения микротелефонной
трубки, наушников, внешнего громкоговорителя и оборудования теле-
кса.
Блок управления TRP8000 содержит все органы управления при-
емником и передатчиком. Органы управления выполнены в виде мем-
бранных, износоустойчивых кнопок, нечувствительных к воздействию
шили и воды. Раздельные жидкокристаллические дисплеи показывают
частоты приемника и передатчика, а два прямоугольных графических
индикатора показывают уровень принимаемого сигнала и уровень вы-
ходной мощности передатчика.
Когда передатчик выключен, на его дисплее отображается теку-
щее время встроенных часов, которые также могут использоваться для
включения приемопередатчика в определенное время (режим работы с
таймером).
Программное обеспечение блока управления позволяет оператору
'.апрограммировать до 76 приемопередающих пар частот и выбирать
пли сканировать частоты при помощи только нескольких кнопок.
Когда радиоустановка выключена, встроенные часы и блок памяти
питаются от встроенной батареи. Текущие настройки также записыва-
ются в энергонезависимую память и восстанавливаются при включении
оборудования.
Органы управления
SUPPLY - Кнопка включения и выключения радиоустановки.
ON/OFF
TX ON/OFF - Кнопка включения и выключения передатчика.
DIMMER^-" - Кнопки изменения яркости подсветки индикаторов.
-^DIMMER
STO - (Store) запись каналов в память.
SCAN - Включение режима сканирования.
SET TIME - Используется для установки текущего времени,
времени включения радиоустановки, временных па-
раметров сканирования.
DUPLEX - Включение дуплексного режима.
TEST+- Тестовая проверка генератора сигналов тревоги на
ALARMчастоте 2182 кГц.
ALARM+- Передача сигналов тревоги на частоте 2182 кГц с
GENERATORизлучением в эфир.
STOP - Клавиша прекращения подачи сигнала бедствия.
ALARM
TX TUNE - Настройка согласования передатчика с антенной.
LOW MED FULL - переключение мощности передат-
POWER POWER POWER чика 20; 40; 60; 80; 100% .
ENTER - Ввод подготовленных данных или режимов работы (на-
пример, окончание набора частоты, остановка сканирова-
ния).
RX - Используется для набора частоты приемника.
RCL - Вызов частоты (или канала) из памяти приемопередат-
чика.
ТХ - Используется для набора частоты передатчика.
USB LSB AM TELEX R3E - классы излучения.
ч^ TUNE Z!^ - Настройка частоты приемника .
TUNE RATE TUNE
2182 - Включение передатчика на частоте 2182 кГц.
SPEAKER - Включение/выключение громкоговорителя.
RF AMP - Включение дополнительного усилителя радиочасто-
ты (для увеличения чувствительности приемника).
ANT АТТ - Антенный аттенюатор.
SQUELCH - Включение/выключение шумоподавителя.
AGC ON - Включение АРУ.
AGC FAST -Быстрая АРУ.
AGC SLOW - Медленная АРУ.
AGC OFF - Выключение АРУ.
SENSITIVITY О- - Увеличение чувствительности.
SENSITIVITY- Уменьшение чувствительности.
VOLUM Г--^ - Уменьшение громкости.
VOLUM "--"Л - Увеличение громкости.
TAKE up - Телефонная трубка поднята. При поднятой телефонной
трубке и нажатой тангенте происходит передача речевого
сообщения.
TAKE it - Трубка установлена на штатное место (трубка опущена).
Включение/выключение радиооборудования
Нажмите кнопку SUPPLY ON/OFF.
При включении оборудование вернется в состояние, в котором
оно находилось перед выключением. Это отражается на дисплее и ин-
дикаторах.
Уменьшение/увеличение яркости подсветки
Нажмите кнопки DIMMER+ или DIMMER- для изменения яркости
Iюдсветки индикаторов.
Включение/выключение передатчика
Нажмите кнопку TX ON/OFF.
При включенном передатчике на дисплее высвечивается частота
настройки передатчика. Если на дисплее высвечивается текущее время,
что видно по мигающему курсору, то радиоустановка находится в ре-
жиме приема сообщений и все передающие функции отключены.
Установка частоты приемника
а)Нажмите кнопку RX.
Дисплей, на котором высвечивается частота настройки приемника,
пуст. Десятичная точка начинает мигать.
б)Введите нужную частоту с помощью цифровых кнопок.
Последняя цифра обычно обозначает "100 Гц".
в)Нажмите ENTER.
Если частота была набрана правильно, то десятичная точка пере-
стает мигать. Если частота введена неправильно, то мигать будет весь
дисплей.
Пример установки частоты 12577.5 кГц:
[RX][I][2][5][7] [7] [5] [ENTER],
Изменение шага и точная настройка частоты приемники
а)Для изменения шага настройки частоты приемника нажмите
клавишу TUNE RATE. Световой индикатор под одной из трех правых
цифр дисплея приемника показывает шаг настройки. Возможные зна-
чения шага настройки: 10, 100, 1000 Гц. При нажатии клавиши TUNE
RATE перестройка шага насгройки частоты происходит циклически.
б)Нажимая клавиши TUNE+ и TUNE- , можно увели-
чить/уменьшить частоту настройки приемника.
Установка режима приемника
а)Нажмите SPEAKER, если громкоговоритель выключен.
б)Включите АРУ, нажав клавишу AGC ON, если АРУ была вы-
ключена.
в)Включите шумоподавитель, нажав клавишу SQUELCH, если
шумоподавление было отключено.
г)Нажмите клавишу с соответствующим классом излучения, на-
пример, USB, если принимаемый сигнал имеет класс излучения SSB
J3E (однополосный сигнал, нижняя полоса частот, телефония).
д) Отрегулируйте громкость с помощью клавиш VOLUME+,
VOLUME-.
Изменение частоты передатчика
а)Нажмите клавишу ТХ ON/OFF, если передатчик выключен.
б)Нажмите клавишу ТХ.
Дисплей передатчика пуст, десятичная точка начинает мигать.
в)Введите нужную частоту с помощью цифровых кнопок. По-
следняя цифра обычно означает "100 Гц".
г)Нажмите клавишу ENTER.
Если частота была набрана правильно, то десятичная точка пере-
стает мигать. Если частота введена неправильно, то мигать будет весь
дисплей.
Если передатчик выключен, то на дисплее отображается текущее
время.
Пример установки частоты 12577,5 кГц:
[ТХ] [ 1 ] [2] [5] [7] [7] [5] [ENTER],
Установка частоты для работы в режиме Simplex
а)Нажмите RX.
б)Нажмите ТХ.
Дисплеи передатчика и приемника пусты, десятичные точки начи-
нают мигать.
г)Введите с помощью цифровых клавиш нужную частоту
д)нажмите ENTER.
Если частота была набрана правильно, то десятичная точка пере-
стает мигать. Если частота введена неправильно, то мигать будет весь
дисплей.
Копирование частоты приемника в передатчик
а)Нажмите RX.
б)Нажмите ТХ.
Дисплеи передатчика и приемника пусты, десятичные точки начи-
нают мигать.
г) Нажмите ENTER.
Частота приемника будет скопирована на дисплей передатчика, и
цифра, означающая десятки герц на дисплее приемника, будет стерта.
Установка режима работы и выходной мощности передатчика
а) Включите передатчик, нажав клавишу ТХ ON/OFF.
На дисплее будет отображена частота настройки передатчика. Ес-
ли частота или режим выбраны неправильно, то дисплей будет мигать.
б)Нажмите клавишу с необходимым режимом работы. Например,
11$В для установки режима J3E (режим работы с подавленной несу-
щей).
Индикаторы покалывают установленный режим работы. Если ре-
жим выбран неправильно, то дисплей передатчика будет мигать.
в)Установите желаемую выходную мощность передатчика при
помощи клавиш FULL POWER, MEDIUM POWER или LOW POWER.
Индикаторы показывают выбранный уровень мощности. Если во
время настройки передатчика была изменена частота, то блок настрой-
ки антенны менее чем за 1,5 секунды автоматически настроит ее вход-
ное сопротивление на новую частоту.
г)Нажмите тангенту и передавайте в эфир речевое сообщение.
д)Если во время передачи индикатор уровня выходной мощности
начал мигать, то это означает, что входной КСВ антенны превышает
предельное значение и необходима подстройка устройства согласова-
ния. В этом случае необходимо нажать клавишу TX TUNE. Авт омати-
ческое согласующее устройство произведет согласование антенны и
передатчика.
Ускоренная установка частоты 2182 кГц
Нажмите кнопку 2182.
Частоты передатчика и приемника немедленно устанавливаются
на частоту 2182кГц, автоматически выбирается режим AM (НЗЕ), уста-
навливается полная мощность передатчика FULL POWER и включает-
ся функция передачи. Автоматически включается громкоговоритель,
включается АРУ (AGC), а антенный аттенюатор (ANT АТТ) и шумопо-
давитель (SQELCH) выключаются. На индикаторе уровня выходной
мощности отображается уровень передаваемого сигнала.
Режим сохранения частот настройки передатчика и приемника
Программное обеспечение радиоустановки позволяет сохранить
текущие частоты настройки передатчика и приемника в виде номера
канала. После этого при необходимости можно восстановить пары час-
тот настройки путем ввода номера данного канала.
а)Нажмите клавишу STO.
Дисплеи передатчика и приемника пусты, десятичные точки начи-
нают мигать.
Если STO нажата по ошибке, то просто нажмите клавишу ENTER
для выхода из режима сохранения канала.
б)Используя цифровую клавиатуру, введите номер канала. Номер
установленного канала высвечивается на дисплее приемника. Доступ-
ны номера каналов 0 ... 75.
в) 11ажмите ENTER.
Если введен правильный номер канала, то дисплеи передатчика и
приемника будут показывать сохраненную пару частот. Если номер не-
правильный, то дисплей приемника будет мигать.
Пример сохранения частот настройки передатчика и приемника
как канал номер 37:
[STO] [3] [7] [ENTER].
Режим воспроизведения сохраненных частот передатчика и
приемника
Эта функция позволяет воспроизвести ранее сохраненную в виде
канала пару частот.
а)Нажмите клавишу RCL.
Дисплеи передатчика и приемника пусты, десятичные точки начи-
нают мигать.
б)Введите номер канала используя цифровую клавиатуру. Номер
набранного канала высвечивается на дисплее приемника. Доступны
номера каналов от 0 до 75.
в)Нажмите клавишу ENTER.
Если введен правильный номер канала, то дисплеи приемника и
передатчика будут показывать воспроизведенную пару частот. Если
номер неправилен, то дисплей приемника будет мигать.
Пример вызова частот канала 37:
[RCL] [3] [7] [ENTER],
Сканирование сохраненных пар частот приемника/ передатчика
Установка режима сканирования частот приемопередатчика вы-
полняется в следующей последовательности:
- установка начального и конечного каналов сканирования,
- установка времени сканирования каждой частоты,
- старт/остановка автоматического сканирования.
Установка начального и конечного каналов сканировании
Необходимо помнить, что сканирование возможно на последова-
тельно записанных каналах. Установка начального и конечного каналов
сканирования производится в такой последовательности.
а)Нажмите клавишу SCAN.
б)Введите номер начального канала.
в)Нажмите клавишу ENTER.
г)Введите номер конечного канала.
д)Нажмите клавишу ENTER.
Номер конечного канала должен быть больше начального.
11ример:
[SKAN] [1] [2] [ENTER] [1] [7] [ENTER].
Установка времени сканирования каждой частоты
а)Нажмите клавишу SCAN.
б)Нажмите клавишу SET TIME.
в)Введите значение времени сканирования. Шаг установки вре-
мени сканирования составляет 0,1 с. Доступен диапазон значений от 0,1
до 9.9 с.
Пример. Установить время сканирования равным 1 с:
[SCAN] [SET TIME] [1] [0] [ENTER],
Воспроизведение параметров сканирования
а)Нажмите клавишу SCAN.
б)Нажмите клавишу RCL.
в)Нажмите ENTER. Дисплей передатчика показывает время ска-
нирования. Сканирование начнется с начального канала.
Старт/остановка автоматического сканирования
а)Нажмите клавишу SCAN.
б)Нажмите клавишу SCAN еще раз.
После включения сканирования индикаторы сканирования начнут
мигать. В течение времени сканирования каждого канала на дисплеях
передатчика и приемника будут отображаться пары частот данного ка-
нала.
в)Нажатием клавиши RCL можно приостановить сканирование
для прослушивания канала. Вторичное нажатие этой клавиши приведет
к возобновлению сканирования.
г)Для остановки сканирования необходимо нажать клавишу EN-
TER.
Установка текущего времени
а)Нажмите клавишу SET TIME.
б)Введите время: часы (от 0 до 23) и минуты (от 0 до 59).
г) Нажмите клавишу ENTER.
Если передатчик выключен, то дисплей передатчика покажет те-
кущее время. Если передатчик включен, то дисплей индицирует часто-
ту настройки передатчика.
Последовательность установления радиотелефонной связи
- Включить радиоустановку .
- Включить передатчик.
- Установить частоты приемника и передатчика.
- Включить громкоговоритель.
- Включить шумоподавление.
- Отрегулировать громкость.
- Выбрать необходимый режим работы.
- Установить необходимую выходную мощность передатчика.
- Поднять телефонную трубку.
- Нажать тангенту и голосом передать необходимое сообщение.
7.3. Типовая процедура организации связи на УКВ при
бедствии (Морской район А1)
На всех судах передача оповещения о бедствии (вызова бедствия),
подтверждение вызова бедствия и его ретрансляция могут осуществ-
ляться исключительно с разрешения капитана судна. Сообщение о бед-
ствии указывает, что судну или экипажу грозит неминуемая гибель и
требуется немедленная помощь.
К сообщениям с приоритетом бедствия (Distress) относят следую-
щие:
- сообщения о бедствии на судне, включающие пожар/взрыв, за-
топление судна, столкновение, посадка на мель, крен, опасность опро-
кидывания, потопление, потеря управления и дрейф, неопределенная
опасность;
- связь при поиске и спасении в том числе подтверждение,
ретрансляция, связь по осуществлению и координации поисково-
спасательных операций, завершение поисково-спасательных операций;
- безопасность человека, в том числе, человек за бортом.
Сигнал бедствия имеет абсолютный приоритет над всеми другими
передачами. В Регламенте радиосвязи отмечено, что станции, получив
такой сигнал, должны немедленно прекратить все передачи, способные
помешать радиообмену при бедствии.
Сигнал бедствия посылается в ЦИВе.
Типовая процедура организации связи на УКВ при бедствии для
Морского района А1 изображена на рисунке 7.3. На этом рисунке по-
яснена последовательность действий и типовые процедуры оператор-
ской работы при бедствии трех основных участников спасательных ра-
бот:
- оператора на судне, терпящем бедствие (СТБ);
- оператора береговой радиостанции (БРС);
- оператора, принимающего вызов на судне, которое само не на-
ходится в состоянии бедствия (стороннем судне).
Толстыми линиями на рисунке показана основная последователь-
ность действий активных на данном этапе участников спасательных
операций. Тонкими линиями показаны действия пассивных на данном
этапе участников событий осуществляющих наблюдение за радиооб-
меном между активными участниками действий и осуществляющих
подготовку к проведению в последующем обмена по бедствию.
Процедуру радиообмена по бедствию в Морском районе А1 мож-
но условно разбить на 4 этапа.
Этап 1 - Вызов бедствия в ЦИВ.
Этап 2 - Подтверждение приема сигнала бедствия в ЦИВ от бере-
говой радиостанции.
Этап 3 - Передача сообщения о бедствии в телефонии на 16 кана-
ле УКВ.
Этап 4 - Ретрансляция вызова судам в районе бедствия.
Рассмотрим эти этапы более подробно.
Этап 1 - Вызов
Оператор на судне, терпящем бедствие, формирует в ЦИВ сооб-
щение о бедствии включающее характер бедствия, местоположение
судна, время ввода координат, режим последующей связи (для УКВ -
F3E/G3E). Затем передает сформированное сообщение о бедствии на 70
канале УКВ (156,525 МГц) в адрес всех судов. Переданное сообщение
адресуется в первую очередь береговой радиостанции и спасательно-
координационному центру, а также судам, находящимся поблизости от
терпящего бедствие судна.
Согласно требованиям ГМССБ судовая аппаратура радиосвязи по-
строена таким образом, что если судном, терпящим бедствие, не полу-
чено подтверждение о приеме вызова бедствия, то первоначально
сформированный и переданный вызов автоматически повторяется че-
рез каждые 3,5...4,5 минуты.
После передачи оповещения о бедствии в ЦИВ оператор судна,
терпящего бедствие, несет радиовахту на 16 канале УКВ (156,8 МГц) в
телефонии и ожидает подтверждения в ЦИВ от береговой радиостан-
ции приема вызова бедствия
Береговая радиостанция, приняв вызов бедствия в ЦИВ, немед-
ленно передает полученную информацию на спасательно-
координационный центр.
Оператор на судне, которое само не находится в состоянии бедст-
вия (стороннее судно), принимает с помощью аппаратуры ЦИВ УКВ
вызов бедствия, определяет MMSI судна в бедствии и его координаты,
докладывает сообщение капитану и производит запись в радиожурнале
ГМССБ (GMDSS RADIO LOG). После приема вызова бедствия опера-
тор перестраивает УКВ радиостанцию на 16 канал для прослушивания
радиообмена по бедствию.
Рисунок 7.3 - Типовая процедура организации связи на УКВ при бедствии
(Морской район А 1)
Этап 2 - Подтверждение
Береговая радиостанция незамедлительно передает в адрес всех
судов подтверждение приема вызова бедствия на 70 канале в режиме
ЦИВ.
Оператор на судне, терпящем бедствие, принимает в ЦИВ под-
тверждение приема вызова бедствия от БРС на 70 канале УКВ. Автопо-
втор передачи вызова бедствия судном в ЦИВ при этом отключается.
Оператор судовой радиостанции на стороннем судне принимает
подтверждение БРС на 70 канале УКВ и прослушивает предстоящий
радиообмен по бедствию на 16 канале УКВ.
Этап 3 - Сообщение о бедствии в радиотелефонии
Оператор судна, терпящего бедствие, на 16 канале УКВ в телефо-
нии передает расширенное сообщение о бедствии по следующей фор-
ме:
Mayday
This is(MMSI + Call Sign)
Position: LatitudeLongitude
Nature of distress(характер бедствия)
Assistance required(вид необходимой помощи)
Other information (другая дополнительная информация, ко-
торая может помочь в оказании требуе-
мой помощи и облегчить спасение)
Over.
Береговая радиостанция на 16 канале УКВ производит с судном,
терпящем бедствие, радиообмен с целью уточнения вида требуемой
помощи, технического состояния судна, наличия на борту опасного
груза, количества членов экипажа и т.п. и организовывает связь между
СКЦ и СТБ.
Оператор на стороннем судне прослушивает радиообмен по бед-
ствию между СТТ и БРС (СКЦ) на 16 канале в телефонии. Делает соот-
ветствующие записи в радиожурнале ГМССБ.
Этап 4 - Ретрансляция
Береговая радиостанция осуществляет на 70 канале УКВ в ЦИВ
ретрансляцию принятого сообщения о бедствии в адрес всех судов, ли-
бо судов в определенном географическом районе, либо в адрес кон-
кретного судна.
Оператор на стороннем судне принимает в ЦИВ на 70 канале УКВ
ретранслированное береговой радиостанцией сообщение о бедствии.
Если это судно в состоянии оказать помощь, то оператор передает на 16
канале УКВ на БРС в телефонии (голосом) подтверждение о приеме по
следующей форме:
Mayday
MMSI(береговой радиостанции)
This is(MMSI + Call Sign) (свой)
Received may day
Over.
Передачу этого подтверждения оператор должен произвести в ад-
рес БРС, по возможности, не создавая помех ведущемуся на 16 канале
радиообмену.
Береговая радиостанция принимает от сторонних судов подтвер-
ждение на 16 канале УКВ в телефонии и уточняет их координаты, во-
доизмещение, максимальную скорость и т.п. Затем БРС передает ука-
зания и команды от СКЦ судам, подтвердившим прием сообщений о
бедствии.
Суда, участвующие в спасательной операции, в адрес судна тер-
пящего бедствие передают подтверждение приема сигнала бедствия по
форме:
Mayday
MMSI3 time (идентификационный код судна в бедствии)
This is MMSI3 time (свой идентификационный код)
Received mayday
Over.
Дальнейший радиообмен информацией по бедствию осуществля-
ется всеми участниками спасательной операции на 16 канале УКВ. Об-
мен может вестись и на друг их частотах и каналах по указанию БРС.
Мероприятия по спасению и координация действий проводятся в
соответствии с указаниями и командами береговой радиостанции и
спасательно-координационного центра. СКЦ назначает координатора
надводного поиска (из числа гражданских судов) или командира на
месте действия (из числа специальных спасательных или военных су-
дов) для оперативного руководства поисково-спасательной операцией
на месте.
7.4. Типовая процедура организации связи при бедствии в
морском районе А2
Типовая процедура организации связи при бедствии в Морском
районе А2 приведена на рисунке 7.4. Она во многом похожа на проце-
дуру организации связи при бедствии в Морском районе А1 (см. рису-
нок 7.3.). Поэтому рассмотрим организацию связи, кратко уделив вни-
мание только основным особенностям и отличиям, характерным для
Морского района А2.
При бедствии в Морском районе А2 передача вызова бедствия и
радиообмен на начальных стадиях спасательной операции осуществ-
ляются на гектометровых волнах (диапазон Г1В). В дальнейшем радио-
связь по бедствию между близко расположенными судами может осу-
ществляться как в диапазоне ПВ, так и на метровых волнах (диапазон
УКВ).
Первоначальное формализованное сообщение о бедствии (вызов)
формируется и передается в ЦИВ на частоте 2187,5 кГц в ПВ диапазо-
не.
Дальнейший радиообмен по бедствию в ПВ диапазоне возможен
как с использованием радиотелефона, так и телекса.
Связь с использованием радиотелефона является предпочтитель-
ной в районе А2, потому что в районах А1 и А2 судам не обязательно
иметь на борту радиотелексное оборудование. Однако применение ра-
диотелекса более целесообразно для радиообмена по бедствию если
существует необходимость в передаче объемных сообщений, таких, как
списки пассажиров судна, терпящего бедствие, подробное описание
технического состояния судна, обширные инструкции по спасанию и
др. Мы проведем рассмотрение процедур организации связи при бедст-
вии для случая, когда в качестве вида последующей связи выбран ра-
диотелефон.
На рисунке 7.4, как и в предыдущем разделе, рассмотрение прове-
дено для трех основных участников спасательных операций: судно,
терпящее бедствие (СТБ); береговая радиостанция (БРС); судно, при-
нимающее вызов (СПВ).
Процедуры радиообмена по бедствию в Морском районе А2 также
можно разбить на 4 этапа.
Этап 1. Вызов
Оператор на судне, терпящем бедствие, формирует в ЦИВ опове-
щение (вызов) о бедствии, включающее характер бедствия, местополо-
жение судна, время ввода координат, вид последующей связи в диапа-
зоне ПВ ( J3E - в телефонии или F1B/J2B НЕС COLLECNIV в радио-
телексе ). Затем передает сформированное сообщение о бедствии на
частоте 2187,5 кГц (диапазон ПВ) в адрес всех судов.
После передачи оповещения о бедствии в ЦИВ оператор судна,
терпящего бедствие, ожидает подтверждение в ЦИВ от береговой ра-
диостанции и готовится к дальнейшему радиообмену в телефонии на
частоте 2182 кГц, или 2174,5 кГц в телексе.
Рисунок 7.4 - Типовая процедура организации связи на ПВ при бедствии
(Морской район А 2)
Переданное сообщение о бедствии через каждые 3,5...4,5 минуты
автоматически повторяется. Автоповтор передачи вызова бедствия
прекращается после получения на СТБ подтверждения приема вызова
бедствия от БРС.
Береговая радиостанция по имеющимся в ее распоряжении кана-
лам связи передает полученную информацию о бедствии на СКЦ.
Оператор судовой радиостанции, принимающей вызов, определяет
координаты судна в бедствии, его MMSI, докладывает капитану, делает
соответствующую запись в радиожурнале ГМССБ и готовится к после-
дующему радиообмену на частоте 2182 кГц в телефонии, или 2174,5
кГц в телексе.
Этап 2. Подтверждение
Береговая радиостанция передает через 1.. .2,75 минуты в режиме
ЦИВ на частоте 2187,5 кГц подтверждение приема вызова бедствия.
Оператор на судне, терпящем бедствие, принимает в ЦИВ подтвер-
ждение от БРС. Автоповтор передачи вызова бедствия в ЦИВ отключа-
ется.
Оператор на СПВ также принимает подтверждение от БРС на час-
готе 2187,5 кГц в ЦИВ, и прослушивает предстоящий радиообмен по
бедствию на частоте 2182 кГ ц в телефонии или на частоте 2174,5 кГц в
телексе.
Этап 3. Сообщение
Оператор судна, терпящего бедствие, производит голосом переда-
чу расширенного сообщения о бедствии в телефонии на частоте 2182
кГ ц (класс излучения J3E) или в радиотелексе на частоте 2174,5 кГц
(класс излучения F1B/J2B FEC COLLECNIV). Форма сообщения о бед-
ствии в радиотелефонии такая же, как и рассмотренная ранее при бед-
ствии в Морском районе А1 (в сокращенном виде она также приведена
на рисунке 7.4).
Береговая радиостанция осуществляет с СТБ радиообмен о бедст-
вии в одном из указанных выше режимов и передает полученную ин-
формацию на СКЦ.
Оператор на стороннем судне прослушивает радиообмен по бед-
ствию и делает соответствующие записи в радиожурнале ГМССБ.
Этап 4. Ретрансляция
Береговая радиостанция производит в ЦИВ на частоте 2187,5 кГц
ретрансляцию сообщения о бедствии всем судам (группе судов или
конкретному судну).
Оператор на стороннем судне принимает ретранслированное в
ЦИВ на частоте 2187,5 кГц сообщение и передает на радиотелефонной
частоте 2182 кГц голосом подтверждение приема в адрес БРС. Форма
подтверждения такая же, как и при бедствии в Морской районе Л I.
После получения инструкций СКЦ и окончания радиообмена с бе-
реговой радиостанцией, оператор на стороннем судне в режиме радио-
телефонии устанавливает связь с судном, терпящем бедствие. В зави-
симости от расстояния между судами, радиообмен с СТБ осуществля-
ется, либо на частоте 2182 кГц, либо на 16 канале УКВ, однако могут
применяться и другие частоты по указанию БРС.
Дальнейшие мероприятия по спасению и координации действий
проводятся в соответствии с указаниями и командами береговой радио-
станции и спасательно-координационного центра. Обмен информацией
по бедствию осуществляется всеми участниками спасательной опера-
ции на частоте 2182 кГц, либо на 16 канале УКВ.
На рисунке 7.4 приведена описанная в данном подразделе стан-
дартная схема процедуры обмена по бедствию. Если на этапе 2 переда-
ча вызова бедствия в ЦИВ продолжается и от БРС не получено под-
тверждение приема вызова бедствия, то оператор на стороннем судне
дает подтверждение приема вызова бедствия судну, терпящему бедст-
вие, в телефонии на частоте 2182 кГ ц и любыми возможными средст-
вами информирует ближайшую береговую станцию или СКЦ.
Подтверждение в ЦИВе на частоте 2187,5 кГц в адрес С'ГБ может
быть передано радиостанцией стороннего судна только в случае ваш
БРС дала соответствующее указание, потому что подтверждение в
телефонии не достигло цели и передача вызова бедствия продолжается.
Затем оператор стороннего судна переходит на радиотелефонную
частоту 2182 кГц, принимает от СТБ расширенное сообщение о бедст-
вии в радиотелефонии и любыми возможными средствами информиру-
ет береговую станцию или СКЦ.
7.5. Типовые процедуры организации связи при бедствии в
Морских районах A3 и А4
Если судно терпит бедствие в Морской районе A3 или А4, то опо-
вещение о бедствии, предназначенное в первую очередь береговой ра-
диостанции, береговой земной станции спутниковой системы связи In-
marsat или спасательно-координационному центру передается в адрес
всех судов в диапазоне декаметровых (коротких) волн, либо через
спутниковую систему связи Inmarsat. Сторонние суда, которые могут
находиться недалеко от терпящего бедствие судна, могут оповещаться
о бедствии в диапазоне Г1В или УКВ.
В зависимости от условий прохождения радиоволн и имеющегося
на борту судна оборудования (имеется или нет станция спутниковой
связи системы Inmarsat), можно различить три основных варианта ор-
ганизации связи при бедствии в Морских районах A3 и А4.
1. На борту судна, терпящего бедствие, отсутствует станция
спутниковой связи "Inmarsat" и имеется уверенный радиообмен
на KB с береговыми радиостанциями. Типовая процедура орга-
низации связи для этого случая показана на рисунке 7.5.
2. На борту судна, терпящего бедствие, имеется станция спутни-
ковой связи системы Inmarsat и отсутствует уверенный прием
береговых радиостанций в диапазоне КВ. Типовая процедура
организации связи для этого случая изображена на рисунке 7.6.
3. На борту судна, терпящего бедствие, отсутствует станция
спутниковой связи системы Inmarsat и отсутсгвуег уверенный
радиообмен на KB с береговыми радиостанциями. Типовая
процедура организации связи для этого случая приведена на
рисунке 7.7.
Рассмотрим вначале процедуру организации связи при бедствии
при отсутствии на борту судна, терпящего бедствие, станции "In-
marsat" и уверенном радиообмене на KB с береговой радиостанцией
(рисунок 7.5).
Этап 1. Вызов
Радиостанция судна, терпящего бедствие, передает вызов бедствия
в диапазоне KB в режиме ЦИВ. В диапазоне KB для передачи вызова
бедствия в режиме ЦИВ установлены следующие частоты: 4207,5;
6312; 8414,5; 12577; 16804,5 кГц. В системе ЦИВ при вызове в диапа-
зоне KB с категорией бедствие (Distress) есть понятия одночастотного и
многочастотного вызова.
Одночастотный вызов - это вызов бедствия, который передается в
ЦИВ на одной из указанных выше частот. Одночастотная посылка вы-
зова более предпочтительна. Но её следует применять, если радиоопе-
ратор СТБ может без труда определить наиболее оптимальный поддиа-
пазон KB для радиообмена с ближайшей БРС. Если оптимальный диа-
пазон определить затруднительно, то необходимо применять многочас-
тотную посылку вызова.
Многочастотный вызов - это вызов, который передается в ЦИВ на
нескольких (от двух до шести) указанных выше частотах (5 частот в
диапазоне KB и одна частота в диапазоне IIB) с разнесением по време-
ни. Многочастотная посылка может быть осуществлена в ручном и ав-
томатическом режимах.
При ручном режима передача вызова бедствия производится опе-
ратором последовательно на разных частотах с интервалом 3,5...4,5
минуты.
При применении ручною режима многочастотной посылки после
каждой передачи вызова бедствия ЦИВ оператором прослушивается
соответствующая частота для обмена в телефонии или в телексе в зави-
симости от выбранного вида последующей связи. При получении под-
тверждения расширенное сообщение о бедствии перелается в том диа-
пазоне, в котором получено подтверждение.
При автоматическом режиме передача вызова бедствия произво-
дится па разных частотах без промежутков. После передачи на одной
частоте передатчик перестраивается па другую частоту и передает в
эфир вызов бедствия на второй частоте, затем перестраивается на тре-
тью частоту и передает вызов в эфир на третьей частоте и т.д.
При применении автоматического режима после окончания мно-
гочастотной посылки оператор должен открыть наблюдение на часто-
тах для обмена соответствующим видом связи (телефонии или телекса)
в режиме сканирования и подготовиться к последующему обмену по
бедствию. Расширенное сообщение о бедствии следует передавать в
том диапазоне, в котором получено подтверждение.
Более предпочтительным обычно является режим радиотелефо-
нии. В диапазоне KB для обмена гю бедствию в режиме телефонии пре-
дусмотрены следующие частоты: 4125; 6215; 8291; 12290; и 16420 кГц.
Береговая радиостанция, приняв вызов бедствия, передает инфор-
мацию на СКЦ и подтверждает прием вызова бедствия.
Оператор на стороннем судне, принимающем вызов бедствия в
ЦИВ, должен сделать запись в радиожурнале, доложить капитану и
вести наблюдение в диапазоне KB за приемом подтверждения вызова
бедствия от БРС. Одновременно с этим необходимо открыть наблюде-
ние за радиообменом в том поддиапазоне, в котором был принят вызов
бедствия в режиме телефонии или телекса (в зависимости от того, ка-
кой вид последующей связи указан в вызове бедствия). Гели радиооб-
мен не прослушивается, необходимо включить сканирование на соот-
ветствующих частотах КВ.
Этап 2. Подтверждение
Береговая радиостанция передает в ЦИВ через 1... 2,75 минуты на
частоте вызова в диапазоне KB подтверждение приема вызова бедст-
вия.
На СТБ принимается подтверждение от БРС, автоповтор вызова
бедствия в режиме ЦИВ на KB выключается.
Рисунок 7.5 Типовая процедура организации связи па KB при бедствии
(Морские районы ЛЗ, А4)
Если на стороннем судне, принявшем вызов бедствия от СТБ, не
принято подтверждение бедствия в ЦИВ от береговой радиостанции в
течение пяти минут, то оператор на СПВ должен информировать БРС
или СКЦ, а если передача вызова бедствия от СТБ продолжается, то
оператор должен ретранслировать вызов бедствия в адрес БРС (см под-
робно действия оператора в п. 7.3).
Оператору СГ1В запрещается передача подтверждения вызова бед-
ствия в ЦИВ без указания БРС.
Этап 3. Сообщение
Сообщение о бедствии в телефонии (телексе, режим FEC, если
специально не оговорен другой режим) осуществляется оператором па
СТБ в KB диапазоне по форме, аналогичной рассмотренной ранее для
бедствия в Морском районе АI.
Этап 4. Ретрансляция
Береговая радиостанция осуществляет ретрансляцию сообщения о
бедствии (Distress Relay) в режиме ЦИВ в диапазоне КВ.
Судно, принимающее ретранслированный вызов береговой радио-
станции, если оно может оказать помощь в проведении спасательной
операции, должно подтвердить его прием в указанном режиме (телефо-
нии или телексе) на частоте обмена по бедствию в том же диапазоне, в
котором этот вызов принят. Форма подтверждения такая же, как и рас-
смотренная ранее при бедствии в Морском районе А1.
Дальнейший обмен сообщениями по бедствию и мероприятия по
спасению проводятся в соответствии с указаниями береговой радио-
станции и СКЦ.
На рисунке 7.6 изображена процедура организации связи при бед-
ствии с использованием станции спутниковой связи системы "Inmar-
sat" (Морской район A3).
Процедуры радиообмена в этом случае для судна, терпящего бед-
ствие и береговой земной станции (БЗС) системы связи "Inmarsat", вы-
полняющей в данном случае функции координатора спасательной опе-
рации (по аналогии с береговой радиостанцией), практически не отли-
чаются от рассмотренных ранее.
Основное отличие заключается в том, что на трех первых этапах
радиообмен осуществляется только между судном, терпящим бедствие,
и БЗС "Inmarsat". Сторонние суда на первых трех этапах не принимают
участие в радиообмене.
На четвертом этапе БЗС осуществляет ретрансляцию сообщения о
бедствии судам, находящимся в районе бедствия, в режимах группово-
Дальнейший радиообмен информацией по бедствию и мероприятия по спасению
проводятся в соответствие с указаниями и командами береговой земной станции (БРС)
и спасательно-координационного центра (СКЦ).
Рисунок 7.6 - Типовая процедура организации связи при бедствии
через систему "Inmarsat" (Морской район A3 )
го или избирательного вызова ("SAFETY-NET" для приема на судах с
помощью приемника РГВ "Inmarsat" и/или на KB в ЦИВ).
Оператор судовой радиостанции, принимающей вызов, произво-
дит радиообмен по бедствию с БЗС, уточняет координаты судна, тер-
пящего бедствие, получает другую информацию, способствующую об-
легчению и ускорению спасательной операции.
Дальнейший обмен сообщениями но бедствию и мероприятия по
спасению проводятся в соответствии с указаниями береговой земной
станции и спасательно-координационного центра.
На рисунке 7.7 показана типовая процедура организации связи при
бедствии в Морских районах A3 и А4 при отсутствии на борту судна,
терпящего бедствие, спутниковой станции системы связи "Inmarsat"
и отсутствии уверенного радиообмена на KB с береговыми радио-
станциями.
На первом этапе радиостанция судна, терпящего бедствие, пода-
ет вызов бедствия в режиме ЦИВ в диапазонах KB (одночастотный или
многочастотный вызов), ПВ (на частоте 2187,5 кГц) и УКВ (70 канал).
Оператор на стороннем судне, принимающем вызов, делает запись
в радиожурнале ГМССБ, докладывает капитану, ведет наблюдение в
режиме ЦИВ за сообщениями по бедствию, а также ведет подготовку к
прослушиванию радиообмена в режиме радиотелефонии на соответст-
вующей радиотелефонной частоте диапазона, в котором принят вызов
бедствия в режиме ЦИВ.
Этап 2. Подтверждение
Сигнал бедствия в режиме ЦИВ должен подтверждаться с помо-
щью ЦИВ только береговыми станциями.
Однако, если подтверждение приема сигнала бедствия в режиме
ЦИВ не принято от береговой станции в течение пяти минут, а переда-
ча в ЦИВ вызова бедствия продолжается, то стороннее судно, прини-
мающее вызов, если оно находится в непосредственной близости и мо-
жет оказать судну в бедствии помощь, должно подтвердить прием сиг-
нала бедствия, используя телефонию или телекс на ПВ (2182 кГц или
2174,5 кГц) или УКВ (16 канал). При получении подтверждения на ПВ
или УКВ оператор СТБ должен остановить автоповтор передачи вызо-
ва бедствия в режиме ЦИВ вручную.
Кроме того, СПВ должно информировать о бедствии береговую
радиостанцию, береговую земную станцию системы Inmarsat или СКЦ
любыми имеющимися в распоряжении средствами. Если судно, прини-
мающее вызов, не уверено что хотя бы одна БРС или БЗС приняла ин-
формацию о бедствии, то СПВ ретранслирует в адрес береговой радио-
Дальнейший радиообмен информацией но бедствию и мероприятия по спасению
проводятся в соответствие с указаниями и командами береговой радиостаниии (БРС)
и спасательно-координационного центра (СКЦ).
Рисунок 7.7 - Типовая процедура организации связи при бедствии
(Морские районы A3. Л4) при отсутствии на борту СТБ станции "Inmarsat"
уверенного приема на KB с береговыми радиостанциями
станции принятый вызов бедствия (формат - SELECTIVE DISTRESS
RELAY).
На KB СПВ ни в коем случае не должно связываться с СТБ (ни в
ЦИВ, ни в телефонии, ни в телексе), если не получит на это указаний от
БРС.
Этап 3. Сообщение
Стороннее судно, принявшее вызов бедствия, производит с СТБ
радиообмен по бедствию в режиме радиотелефонии или телекса в зави-
симости от дальности и условий прохождения радиоволн в диапазоне
УКВ (16 канал) или ПВ (частота 2182 кГц или 2174,5 кГц). Сообщает
полученную информацию на БРС, БЗС или СКЦ.
Этап 4. Ретрансляция
Береговая радиостанция или БЗС "Inmarsat" ретранслирует вызов
бедствия в адрес всех судов в заданном географическом районе, группе
судов или конкретному судну и осуществляет дальнейшее руководство
спасательной операцией.
7.6. Ретрансляция сообщений о бедствии
Подкомитет IMO по радиосвязи, поиску и спасению (КОМСАР) на
своей четвертой сессии (12-16 июля 1999 г.) пришел к решению, что
ретрансляция вызовов бедствия в режиме ЦИВ на всем оборудовании
должна быть сокращена.
Описание мер, которые надлежит принимать на судах по получе-
нии сигналов бедствия с других судов в диапазонах УКВ/ПВ и KB,
приведено на рисунках 7.8 и 7.9.
Судовой радиоперсонал должен представлять последствия пере-
дачи ретранслируемого сигнала бедствия и направление (маршрутиза-
цию) его в режиме ЦИВ не на береговые станции.
Ретрансляция сигналов бедствия в режиме ЦИВ в адрес всех судов
создает дополнительную рабочую нагрузку и путаницу в работе мор-
ских СКЦ, а также приводит к задержкам во времени реагирования.
Сигнал бедствия, исходящий от судна, терпящего бедствие, не должен
прерываться другими судами в процессе ретрансляции его в режиме
ЦИВ.
В Рекомендации МСЭ-Р М.541-8 "Эксплуатационные процедуры
по использованию оборудования ЦИВ в Морской подвижной службе"
указаны только две ситуации, когда стороннее судно должно ретранс-
лировать сигнал бедствия:
Принят сигнал
бедствия в
режиме ЦИВ
Прослушивать 16 канал УКВ
(частоту 2182 кГ ц)
в течение 5 минут
ПЕТ / Продолжается
jrn аварийный вызов в
режиме ЦИВ?
г Ведется ли N
аварийный радио
ч обмен? /
/Подтвержден ли N
сигнал бедствия бе-
v реговой станцией
X и/или СКЦ? /
Подтвердить судну,
терпящему бедствие.
прием сигнала
бедствия в режиме
радиотелефонии
на 16 канале УКВ
(частоте 2182 кГц)
В состоянии ли^
мое судно оказать
. помощь? /
Информировать
береговую станцию
и/или СКЦ
Привести
систему
в исходное со-
стояние
Сделать необходимые
записи в журнале
Рисунок 7.8 Действия судов при приеме сигнала бедствия ЦИВ
в диапазонах ультракоротких и промежуточных волн (УКВ/ПВ)
• по получении сигнала бедствия на канале KB в случае его не-
подтверждения береговой станцией в течение 5 минут; ретранслируе-
мый сигнал бедствия должен быть адресован береговой станции;
• в случае, если судно, терпящее бедствие, не способно само-
стоятельно передать сигнал бедствия и капитан судна считает необхо-
димым дальнейшее содействие, ретранслируемый сигнал может быть
адресован "всем судам" либо береговой станции.
Если сигнал бедствия принят в диапазоне УКВ или ПВ, подтвер-
ждение приема сигнала бедствия в течение 5 минут от береговой стан-
ции или СКЦ не получено, аварийный радиообмен не ведется, то в этом
случае необходимо информировать ближайший морской СКЦ или бе-
реговую станцию о принятом сигнале бедствия. Если при этом после-
дующие сигналы бедствия в ЦИВ получены от того же источника и
Рисунок 7.9 - Действия судов при приеме сигнала бедствия ЦИВ
в диапазоне коротких волн
судно, терпящее бедствие, без сомнения находится поблизости, то по-
сле консультации с морским СКЦ или береговой станцией может быть
передано подтверждение в режиме ЦИВ для того, чтобы прервать вы-
зов.
Ни в коем случае судну не разрешается ретранслировать сигнал
бедствия в режиме ЦИВ после приема сигнала бедствия ЦИВ на кана-
лах УКВ или ПВ.
Если сигнал получен в диапазоне KB и ясно, что судно или чело-
век, терпящие бедствие, находятся не поблизости, и/или другие суда
находятся в лучшем положении для оказании помощи, следует избегать
излишних попыток связи, которые могут помешать проведению поис-
ково-спасательных операций. Необходимые записи должны быть сде-
ланы в радиожурнале радиостанции.
Если судно в состоянии оказать помощь, то оно должно устано-
вить связь с береговой станцией, контролирующей бедствие, и после
получения соответствующих указаний, предоставить необходимую
требуемую помощь.
Ретранслируемые сигналы бедствия на каналах KB должны ини-
циироваться вручную.
7.7. Отмена ошибочно переданного вызова бедствия
Сообщение об отмене ошибочного вызова бедствия необходимо
обязательно передавать на той частоте и тем видом связи (телефония
или телекс), которые указаны в вызове бедствия, чтобы все станции,
принявшие вызов и подготовившиеся к радиообмену на соответствую-
щих частотах, смогли получить сообщение об отмене вызова бедствия.
В случае непреднамеренной передачи оповещения о бедствии по
системе цифрового избирательного вызова необходимо:
а)немедленно прекратить подачу вызова бедствия в ЦИВ в соот-
ветствии с инструкцией по эксплуатации конкретного радиооборудова-
ния (для радиооборудования, рассмотренного в разделе 7, - клавишей
Esc]);
б)по радиотелефону или в телексе на соответствующей частоте в
том же частотном диапазоне передать сообщение об отмене ложного
вызова бедствия по следующей форме:
All stations - 3 time
This is M/V(ship's name), call sign, MMSI, position.
Cancel my distress alert band DSC of \date, time (UTC)
Master of m/v(ship's name), call sign, MMSI, date, time (UTC)
Over.
Если ошибочный вызов бедствия был нередан в KB диапазоне на
нескольких частотах, то следует сделать отмену во всех этих частотных
поддиапазонах по той же форме.
После этого необходимо получить подтверждение от береговой
радиостанции о получении сообщения об отмене ложного вызова бед-
ствия. Если подтверждение от береговой радиостанции не получено, то
необходимо всеми доступными средствами связи доставить сообщение
об отмене в адрес береговой радиостанции.
Если ошибочный вызов был передан в системе связи "Inmarsat,
следует передать сообщение об отмене с приоритетом "бедствие" в со-
ответствующий СКЦ, послав сообщение через ту же БЗС по следующей
форме:
This is m/v(ship's name), call sign, DSC number Inmarsat, position
Cancel my Inmarsat-C (A, B) distress alert ofdate, time (UTC)
Master ofm/v (ship's name), call sign, DSC number Inmarsat, date,
time (UTC)
Over.
Вели был передан ложный сигнал бедствия с помощью АРБ "Кос-
nac/Sarsat", то необходимо передать сообщение об отмене ложного вы-
зова бедствия в адрес ближайшей береговой радиостанции или берего-
вой земной станции "Inmarsat" по следующей форме:
This is M/V(ship's name), call sign, MMSI, position
Cancel my distress alert on EPIRB Cospas-Sarsat of, date, lime (UTC)
EPIRB jVB
Master of m/v(ship's name), call sign, MMSI, date, time (UTC)
Over.
7.8. Типовые формы сообщении с использованием радиотелефо-
на, относящиеся к срочности, безопасности и для передачи
общей корреспонденции
Сообщения, имеющие приоритет срочности (Urgency) и безопас-
ности (Safety), передаются в два этапа:
а)передача оповещения при помощи устройства цифрового изби-
рательного вызова на одной из вызывных частот бедствия и безопасно-
сти; вызов ЦИВ с указанными приоритетами может быть адресован
"всем судам" или конкретной станции;
б)передача сообщения по радиотелефону или с использованием
радиотелекса на частоте, указанной в вызове ЦИВ.
Сияя,, касающаяся срочности
Вызов с приоритетом срочности (Urgency) означает, что вызы-
вающая станция имеет очень срочное сообщение, касающееся безопас-
ности подвижного объекта или лица.
К сообщениям срочности относится связь, касающаяся безопасно-
сти судна, самолета или иного транспортного средства (в иных случаях,
чем бедствие), включая:
двигатели и оборудование; груз;
повреждение, причиненное льдом, участие ледоколов;
медицинская консультация; медицинская помощ;
морской разбой (угроза судну и экипажу со стороны пира-
тов).
В последнем случае (морской разбой) может передаваться опове-
щение о бедствии.
Суда, принимающие вызов срочности в цифровом избирательном
вызове, адресованный всем судам, не подтверждают его в формате
ЦИВ, они должны настроить приемник на частоту, указанную в форма-
те вызова срочности, и слушать сообщение срочности.
Сообщение срочности предваряется сигналом срочности, который
состоит из слов "Pan-Pan", произносимых три раза.
Форма сообщения срочности в телефонии:
Pan pan - 3 time
All station - 3 time
This isMMSI + Call sign
Urgency message
Over.
Суда, принявшие такое сообщение, если они могут оказать содей-
ствие, должны подтвердить .прием.
Связь для обеспечения безопасности
Вызов с приоритетом безопасности (Safety) означает, что пере-
дающая вызов станция имеет важное навигационное или метеорологи-
ческое предупреждение.
К сообщениям безопасности (Safety message) относятся следую-
щие:
а)предупреждения, касающиеся метеорологических и гидрологи-
ческих условий, в том числе:
- о ветрах, штормах, тропических штормах (тайфунах), т.е.
штормовые предупреждения,
- о состоянии моря,
- об ограничении видимости,
- о ледовой обстановке,
- о вулканической активности (землетрясения на суше и на
море);
б)навигационные предупреждения, в том числе:
- о береговых и морских навигационных знаках,
- о дрейфующих объектах,
- отличительные характеристики - состояния морского дна,
затонувшие суда, и т.п.,
- операции, связанные с прокладкой подводных кабелей и
трубопроводов, а также с гидрографическими и сейсмогра-
фическими работами,
- водолазные работы, буксировочные и дноуглубительные ра-
боты,
- искусственные сооружения, находящиеся в море, морские
буровые платформы,
- поврежденные шлюзы или мосты,
- военные действия,
- рыболовство;
в) связь для обеспечения охраны окружающей среды.
Суда, принимающие вызов безопасности в цифровом избиратель-
ном вызове, адресованный всем судам, не подтверждают его в формате
ЦИВ, они должны настроить приемник на частоту, указанную в форма-
те вызова безопасности, и слушать сообщение безопасности.
Сообщение безопасности предваряется сигналом срочности, кото-
рый состоит из слова Securite, произносимого три раза.
Форма сообщения безопасности в телефонии:
Securite - 3 time
ЛИ station - 3 time
This isMMSI + Call sign
Safety message
Over.
Сеян, для передачи общественной (общей) корреспонденции
Связь с конкретной радиостанцией для передачи общей коррес-
понденции (приоритет Routine), включающая в гом числе связь по экс-
плуатационным и навигационным вопросам, лоцманской проводки и
т.п., осуществляется в три этапа:
1) передача вызова в ЦИВ в адрес вызываемой судовой радио-
станции с указанием канала (частоты) для последующей связи; если
судном вызывается береговая радиостанция, то в вызове ЦИВ указыва-
ется только вид последующей связи, так как канал (или частоты) для
последующей связи БРС укажет при подтверждении вызова;
2) получение в ЦИВ подтверждения о приеме вызова, включаю-
щем в том числе согласие на установление связи на указанном в вызове
канале (частоте);
3) радиообмен с использованием радиотелефона в УКВ, ПВ или
KB диапазонах.
Вьпов в радиотелефонии производится по следующей форме:
Call sign, MMSI (позывной, идентификатор цифрового избира-
тельного вызова или другой опознавательный сигнал
вызываемой станции произносимый не более 3-х раз)
This is(свой позывной, MMSI или другой опознавательный
сигнал, произносимый не более трех раз)
Over.
Если станция приняла вызов, но не уверена, что он предназначен
ей, то в этом случае следует дождаться повторного вызова.
Если станция приняла вызов, предназначенный ей, но позывной
вызывающей станции ей не ясен, то следует ответить на вызов сразу
же, переспросив позывной.
При окончании радиообмена произносится фраза:
Out или Switching off или VA (Victor Alfa).
7.9. Тренажер оборудования ГМССБ фирмы Sailor и его ос-
новные особенности
Программная оболочка тренажерного комплекса SKIPPER позво-
ляет производить обучение операторов ГМССБ на комплекте оборудо-
вания ГМССБ датской фирмы S.P.Radio A/S, которая производит изде-
лия с торговой маркой Sailor [7].
Комплект радиооборудования по своим техническим характери-
стикам полнос тью соответствует требованиям ГМССБ и предназначен
для ведения радиосвязи в ПВ/КВ/УКВ диапазонах морской подвижной
службы, а также в диапазонах спутниковой подвижной службы. Ком-
плект обеспечивает обмен сообщениями в соответствии с протоколами
цифрового избирательного вызова, режима передачи телекса (ARQ,
FEC), режима передачи сигналов бедствия по аварийным каналам сис-
темы ГМССБ, а также прием сообщений службы NAVTEX и службы
SafetyNET.
Внешний вид комплекта радиооборудования, включенного в кон-
соль Sailor, показан на рисунке 7.10. Кроме этого, используя меню
икон, можно вызвать на экран спутниковую станцию Inmarsat-A и но-
симое аварийное оборудование.
В целом в состав радиооборудования тренажера входят:
- блок питания;
- блок контроля и управления зарядным устройством;
- УКВ радиостанция RT2048;
- УКВ ЦИВ модем RM2042;
- ПВ/КВ радиопередатчик RE2100;
- ПВ/КВ ЦИВ модем RM2I50;
- ПВ/КВ ЦИВ/телекс модем RM2151;
- системный блок радиотелекса;
- терминал сообщений радиотелекса;
- приемник для несения вахты на частоте 2182 кГц;
- системный блок спутниковой станции системы связи Inmarsat-C
Н2095;
- электронный блок спутниковой станции системы связи Inmarsat-
С Н2095;
- терминал сообщений спутниковой станции международной сис-
темы связи lnmarsat-C;
- спутниковая станция системы связи Inmarsat-A;
- приемник NAVTEX;
- податчик сиг налов тревоги;
- аварийный радиобуй системы KOCF1AC/SARSAT;
- аварийный радиобуй системы Inmarsat-E;
- аварийный радиобуй УКВ ЦИВ;
- радиолокационный ответчик;
- переносная УКВ радиостанция.
Рисунок 7.10 - Внешний вид комплекта радиооборудования,
включенного в консоль Sailor:
I приемник для несения вахты на частоте 2182 кГц; 2 - УКВ ЦИВ
модем RM2042; 3 -• УКВ радиостанция RT2048: 4 - приемник
NAVTEX; 5 - блок питания; 6 - системный блок спутниковой станции
системы связи lnmarsat-C 112095; 7 - электронный блок спутниковой
станции системы связи lnmarsat-C Н2095; 8 ПВ/КВ радиопередатчик
RE2100; 9 - ПВ/КВ 11MB модем RM2150: К) - ПВ/КВ ЦИВ телекс
модем RM2151: 11 системный блок радиотсдекса; 12 - терминал
сообщений спутниковой станции системы связи lnmarsat-C; 13 - блок
контроля и управления зарядным устройст вом; 14 - терминал
сообщений радиотелекса
Следует отметить, что используемые в комплекте радиооборудо-
вания фирмы Sailor такие устройства, как спутниковая станция системы
связи lnmarsat-A, приемник NAVTEX, аварийные радиобуи систем
KOCHAC/SARSAT, Inmarsat-E, УКВ ЦИВ, радиолокационный ответ-
чик и переносная УКВ радиостанция идентичны используемым в ком-
писктс оборудования Skanti. Принципы работы с ними были описаны в
предыдущих главах и повторное их рассмотрение не имеет смысла.
Основные операторские процедуры, такие как включение и на-
i с ройка аппаратуры, выбор каналов связи, мощности излучения, прин-
ципы подачи сигналов бедствия и т.д. для аппаратуры фирмы Sailor
практически не отличается от аналогичных процедур, рассмотренных в
предыдущих разделах для аппаратуры Skanti.
S.P. BAOO DENMARK
УКВ и Г1В/КВ ЦИВ модемы фирмы Sailor работают по принципу
меню. На рисунке 7.11 изображен внешний вид УКВ ЦИВ модема типа
КМ2042, включенного в консоль оборудования ГМССБ. На дисплее
модема представлены возможные функции (команды) и справочная
информация. Оператору необходимо в процессе работы выбрать с по-
мощью кнопок управления необходимую функцию. Выделение функ-
ции отображается миганием слова на экране. Перемещение на другую
функцию осуществляется с помощью клавиш горизонтального пере-
мещения > или < и вертикального перемещения л или v .
SAILOR COMPACT VHF osc RM;O<2
Watching CH ?8
Tine 11.54.02
Рисунок 7.11 УКВ ЦИВ модем типа RM 2042 Sailor
Все варианты выбора замкнуты циклически, т. е. перемещаясь в
одном направлении, можно просмотреть все варианты данного меню.
Подтверждение выбора мигающей функции или набранной ко-
манды делается нажатием клавиши NEXT. После этого появляется сле-
дующее меню.
В процессе формирования вызова можно перемещаться в преды-
дущие меню нажатием кнопки LAST и в последующие меню кнопкой
NEXT. Эта функция удобна для проверки правильности формирования
вызова перед его передачей в эфир.
Особенности работы аппаратуры рассмотрим на последовательно-
сти действий при установлении двух видов наиболее распространенных
вызовов в УКВ диапазоне: расширенный индивидуальный вызов и
стандартный вызов.
Расширенный индивидуальный вызов
Расширенный индивидуальный цифровой избирательный вызов
состоит из адреса (идентификатора ЦИВ или MMSI) вызываемой стан-
ции, категории, сообщения 1 и 2 (сигналы телеуправления), предлагае-
мого рабочего канала или координат судна, информации указывающей,
требует ли вызов подтверждения.
В расширенном индивидуальном вызове вся перечисленная ин-
формация должна быть введена оператором. Для формирования вызова
оператору необходимо выполнить следующее.
1. Последовательно нажать клавиши CALL, а затем EDIT.
В этом случае активизируется меню дисплея, определяющее тип
вызова. На экране появляется сообщение:
Type of Call: Distress
All ships • Selective.
Слово Selective мигает. Необходимо нажать кнопку NEXT, в этом
случае в формируемое вызывное сообщение будет включен тип вызова:
Selective. При необходимости клавишами горизонтального перемеще-
ния курсора > или < можно выбрать другой тип вызова.
2. После нажатия клавиши NEXT на дисплее появится следующая
информация:
Type of selective call:
G.Area • Group • Individual.
3. Клавишами управления курсора выбрать слово Individual (оно
станет мигающим) и нажать клавишу NEXT.
На дисплее появится сообщение
Call MID:
4. Цифровыми клавишами необходимо набрать идентификатор
ЦИВ вызываемой станции. Например: 272012360 и нажать клавишу
NEXT.
Па дисплее появится сообщение:
Priority: Routine • Urgency
Distress • Safety • Business.
5. Клавишами перемещения курсора > или < можно выбрать
необходимый приоритет. Выбираем приоритет Routine и нажимаем
клавишу NEXT.
Па дисплее появится:
Message I (Telecmd I):
Polling.
6. Клавишами вертикального перемещения курсора л или v не-
обходимо выбрать F3E/G3E simplex (телефония с использованием сим-
плексной связи) и нажать клавишу NEXT.
Па дисплее появится сообщение:
Message 1 (Telecmd 2);
No information .
7. В качестве второй телекоманды выбираем No information и на-
жимаем клавишу NEXT.
Па дисплее появится сообщение:
Additional message:
Position • Work channel • Omit.
Примечания: 1) Position - текущие координаты судна указываются при
установлении связи с береговой радиостанци-
ей;
2) Work channel - рабочий канал для последующей связи
указывается при вызове судно-судно;
3) Omit - отсутствие дополнительного сообщения.
8. Клавишами перемещения курсора делаем мигающим слово
Work channel и нажимаем клавишу NEXT.
На дисплее появится сообщение:
Work channel: 16 .
9. Цифровыми клавишами необходимо набрать номер предлагае-
мого канала для последующей связи. Например: 06. Нажать клавишу
NEXT.
На дисплее появится:
End of call:
Call With • Without answer .
10. Если Вы хотите получить ответ на вызов, выберите Call With, в
противном случае выберите Without answer.
11. Нажать NEXT. На дисплее появится:
Call: <272012360>
Press SEND for call .
12. Нажать клавишу SEND и вызов будет передан в эфир.
Если подтверждение не принято в течение 5 минут, то передача
вызова повторяется еще раз. Если подтверждение не принято и в по-
следующие 5 минут, то вызов считается незавершенным, и Вы должны
вручную инициировать новый вызов.
13. При получении подтверждения приема Вашего вызова срабо-
тает звуковая сигнализация и на дисплее появится сообщение:
Individual
call received.
14. Прочитать принятую информацию можно на принтере (если он
подключен) или на дисплее модема. Чтобы прочитать весь принятый
текст на дисплее, необходимо несколько раз нажать клавишу NEXT.
15. После этого необходимо снять телефонную трубку и на канале
УКВ, который был указан в вызове (в рассматриваемом примере 06),
установить связь по радиотелефону.
Стандартный вызов
При этом вызове устройство автоматически определяет категорию
вызова обычная (Routine) и вид последующей связи - телефония
(F3E/G3E simplex). Этот тип вызова используется в направлении судно-
судно и судно-берег.
1. Нажать клавишу CALL. На дисплее появится сообщение:
Call sin: _
2. Клавишами вертикального перемещения курсора л или v не-
обходимо добиться появления на экране следующего сообщения:
Call MID: <>
3. Цифровыми клавишами необходимо набрать идентификатор
ЦИВ вызываемой судовой или береговой станции. Например:
272012360 и нажать клавишу NEXT".
На дисплее появится сообщение:
Additional message:
Position • Work channel • Omit .
4. Если вызываемая станция судно (вызов типа судно-судно), то
клавишами перемещения курсора делаем мигающим слово Work chan-
nel и нажимаем клавишу NEXT.
На дисплее появится сообщение:
Work channel: 16 .
5. Цифровыми клавишами необходимо набрать помер предлагае-
мого канала для последующей связи. Например: 06. Нажать клавишу
NEXT.
На дисплее появиться сообщение:
Call: <272012360>
Press SEND for call.
6. Нажать клавишу SEND и вызов будет передан в эфир.
7. При получении подтверждения приема Вашего вызова сработа-
ет звуковая сигнализация и па дисплее появи тся сообщение:
Individual
call received.
8. Необходимо прочитать принятую информацию (нажать не-
сколько раз клавишу NEXT и принятая информация последовательно
появится на дисплее), снять микротелефонную трубку и на 06 канале
УКВ установить связь по радиотелефону.
7.10. Обучающий тренажер УКВ радиоустановки для ГМССБ
Тренажеры, используемые в настоящее время в Украине для под-
готовки судовых специалистов ГМССБ, ориентированы на аппаратуру
зарубежного производства и предназначены только для имитации рабо-
ты аппаратуры. Изучение аппаратуры на таких тренажерах производит-
ся под руководством преподавателя на лекционных и практических за-
нятиях с применением традиционных средств и методов обучения.
Постоянное расширение парка аппаратуры, появление как новых
модификаций существующей, так и принципиально новых моделей ап-
паратуры, в том числе производимой в Украине, требует постоянного
совершенствования программного обеспечения тренажерных комплек-
сов.
Перспективной в этом плане является разработка, выполненная в
Севастопольском национальном техническом университете совместно с
Севастопольским государственным КБ радиосвязи обучающег о трена-
жера УКВ радиоустановки, производимой в Украине.
Особенность обучающего тренажера состоит в том, что его про-
граммная оболочка не только имитирует работу радиоустановки, но и
анализирует каждое действие оператора с выдачей сообщения о пра-
вильности выполнения соответствующей процедуры.
Такая обучающая программа эффективна как при самостоятель-
ном совершенствовании знаний судовыми радиоспециалистами, так и
на обычных занятиях с новичками. Особую ценность этой программе
придает то обстоятельство, что она разработана на основе радиообору-
дования, производимого в Украине.
Внешний вид изображения на экране монитора, сформированного
обучающим тренажером, показан на рисунке 7.12.
В процессе работы на экран компьютера выводится изображение
передней панели радиостанции со всеми кнопками и органами регули-
ровки, включая жидкокристаллический дисплей радиостанции с выво-
димой на него информацией, а также передняя панель источника пита-
ния с кнопками включения/выключения питания. Рядом с передней па-
нелью радиостанции размещается кнопка, имитирующая поднятие те-
лефонной трубки. Иод ней расположена кнопка гангенты.
Ш>ог,.шм*.■■■ ■. ■ - ■
MUSSOH Pm""Sup(il7
л г1
■ i! >1 'v"i I. ж*
ч-l jasJ JJ йУ
.23Ц "';■;Afv
F I ML "J И
MIISSON 1M И"И", Ж 3", '4,
'лл-т
тж..I
Шшш) йяышехс.га"08ки.
Зыт-опми'опреле"р*"тея*иыеус- runp-u (ррп.чя ксорлиным м "of долее),
г,о'it iij^^bycTOMOeoMHcir-t менго
Переход в установочное меню.
II ЦП* rUlptt^OJJU (I уСТвМ01>0ЧН0Г? fR-Ufcl ( ЮПИ ?OBAte/iaMfliu •
ма^^мгепоспепов^тельнв^мвни"" Г и SETCLGCT 'f I'
Ha ,KK.дисплее гюявитсн следммшев i_ooc-.se ч"е_' , ,".''
f-OSlTluw
OPS
1'е(н'г и1цчч кr; mi ji Kjuy. ta KfiaHwiiUPu (TOWN, invnin np<>:.i-in *t.
гопмно с-rma". устомавок пвьч
СД.ОСК SЈ'T -
POSITION - гюимци*г ы t ./IM.J j
GFS - г.сшклн>ч"мне
Рисунок 7.12 - Изображение на экране монитора
обучающего тренажера
Текстовая справочная и пояснительная информация выводится в
специальной области, расположенной ниже изображения радиоуста-
новки.
В процессе работы обучаемый может включать или выключать те
или иные сервисные функции программы, такие как подсказки назна-
чения клавиш управления, подсказки правильного последующего дей-
ствия и т.д.
Обучающий тренажер позволяет формировать профессиональные
знания и устойчивые навыки судовых операторов в несколько этапов:
1) ознакомление с органами управления УКВ радиостанции;
2) изучение процедур работы аппаратуры в диалоговом режиме (с
использованием подсказок и справочного материала);
3) выполнение тестового задания без подсказок с указанием оши-
бок;
4) контрольное выполнение тестового задания.
Первый этап обучения позволяет оператору изучить описание и
назначение органов управления аппаратуры, работу которой имитирует
тренажер, теоретические вопросы распространения радиоволн, струк-
туру организации ГМССБ и т.д. В этом режиме при наведении курсора
на какой-либо прибор или орган управления выводится краткая инфор-
мация, поясняющая его назначение.
Второй этап обучения предназначен для освоения последователь-
ности операций при различных процедурах связи, а также для обучения
правилам и последовательности действий при программировании ра-
диоустановки.
В этом режиме оператор выбирает из предлагаемого списка про-
цедуру для изучения и выполняет ее, ориентируясь на алгоритм дейст-
вий и подсказки, которые выводятся на экран монитора. При этом про-
грамма следит за действиями оператора, и в случае совершения ошиб-
ки, предлагает исправить их или повторить выполнение процедуры.
Программа отслеживает время выполнения каждого шага проце-
дуры радиосвязи и программирования радиоустановки, и если это вре-
мя очень велико, то выводит на экран графические подсказки в виде
указателей, что в значительной мере облегчает ориентирование в слож-
ных интерфейсах приборов на начальном этапе обучения.
Третий этап предусматривает выполнение оператором тестового
задания в реальном масштабе времени. Программа отслеживает ошиб-
ки, допускаемые оператором, а также выдает сообщения и рекоменда-
ции по устранению этих ошибок в конце выполнения процедуры.
На данном этапе обучения предусматривается возможность связи
с другими рабочими местами по локальной сети, ведется отработка
приема и передачи сообщений. При этом имитируется работа реальной
УКВ радиоустановки.
Четвертый этап дает возможность контролировать уровень подго-
товки операторов с учетом затрачиваемого на выполнение контрольно-
го задания времени.
Таким образом, обучающий тренажер позволяет проводить эффек-
тивную подготовку судовых специалистов как имеющих практический
опыт работы в качестве оператора ГМССБ, так и новичков.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Какие тренажеры существуют для обучения операторов
ГМССБ?
2. Какие виды (режимы) работы имитируются в тренажере SKIP-
PER?
3. В чем состоят основные особенности консоли оборудования
ГМССБ фирмы Sailor?
4. Перечислите функциональные возможности обучающего тре-
нажера УКВ радиоустановки для ГМССБ.
5. Каковы основные характеристики УКВ радиостанции
TRP3000, входящей в тренажерный комплекс SKIPPER?
6. Перечислите основные органы управления радиостанцией
TRP3000.
7. Как осуществляется выбор вида и номера канала связи при ра-
боте радиостанции TRP3000?
8. Укажите особенности несения вахты на двух каналах радио-
станции одновременно.
9. В какой последовательности происходит заполнение таблицы
сканирования при работе на нескольких каналах?
10. Для чего предназначена ПВ/КВ радиоустановка TRP8000? Пе-
речислите ее основные параметры.
11. Назовите основные органы управления радиоустановкой
TRP8000 фирмы Skanti.
12. Охарактеризуйте основные режимы работы передатчика и при-
емника радиоустановки TRP8000.
13. В чем заключается типовая процедура организации связи на
УКВ при бедствии для морского района А1?
14. Перечислите основные этапы типовой процедуры организации
связи в режиме радиотелефонии при бедствии в морском рай-
оне А2.
15. Перечислите типовые процедуры организации связи при бед-
ствии в морских районах A3 и А4.
16. Изобразите алгоритм действия судов при приеме сигнала бед-
ствия ЦИВ в диапазонах УКВ/ПВ.
17. Изобразите алгоритм действия судов при приеме сигнала бед-
ствия ЦИВ в диапазоне КВ.
18. Перечислите состав оборудования ГМССБ консоли фирмы
Sailor.
19. Для чего предназначен УКВ ЦИВ модем типа RM2042 в ком-
плекте оборудования ГМССБ фирмы Sailor?
20. Перечислите основные этапы формирования расширенного
индивидуального вызова.
21. Перечислите основные этапы формирования стандартного вы-
зова (судно-судно и судно-берег).
Глава 8. СПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ В
ТРЕНАЖЕРЕ SKIPPER
8.1. Станния "Saturn-3S-90" системы связи Inmarsat-А
тренажера SKIPPER
Краткие сведения о спутниковой системе связи Inmarsat
Система связи Inmarsat вместе с системой цифрового избиратель-
ного вызова являются в ГМССБ базовыми.
Существует несколько сетей связи Inmarsat. Это lnmarsat-A,
Inmarsat-B, Inmarsat-C, Inmarsat-M, Inmarsat-E и другие, которые отли-
чаются набором предоставляемых услуг связи (телефония, телекс, фак-
симиле, передача данных и др.), стоимостью аппаратуры, размерами и
т.д. [2, 3].
В состав системы Inmarsat входят: космический сегмент, берего-
вые земные станции (БЗС), координирующие станции сети (КСС), су-
довые земные станции (СЗС).
Космический сегмент включает четыре рабочих спутника, нахо-
дящихся на геостационарной орбите (высота около 36000 км), распо-
ложенной в экваториальной плоскости Земли. Каждый из спутников
получил название в соответствии с океаническим районом, который он
обслуживает:
AOR-West - Западно-атлантический район;
AOR-East - Восточно-атлантический район;
IOR - Индийский океанический район;
POR - Тихоокеанский район.
Кроме рабочих спутников космический сегмент включает не-
сколько запасных спутников, находящихся на орбите и готовых к ис-
пользованию в случае необходимости.
Наземный сегмент включает в себя глобальную сеть береговых
земных станций, координирующих станций сети и центр эксплуатации
сети. В таблице 8.1 приведены береговые земные с танции системы свя-
зи Inmarsat-A.
Каждая БЗС обеспечивает линию связи между спутником и назем-
ными (телефонными, телексными и др.) сетями связи и одновременно
может предоставлять несколько каналов для связи с судовыми земными
станциями. На БЗС для связи со спутником используется большая на-
правленная антенна. Каждая система связи Inmarsat имеет свою собст-
венную сеть БЗС.
Каждый океанический район и каждая система связи имеют коор-
динирующую станцию сети, которая необходима для слежения за заня-
тостью каналов связи, их оперативном распределении по
Таблица 8.1 - Береговые земные станции системы связи inmarsat-A
Океанический регион
AOR-EastОкеанический рег ион
A OR-WestНазвание БЗС,IDНазвание БЗС,IDСтранаВое.Дес.СтранаВое.Дес.Southburu, США0101Southburu, США0101Goonhilly, Англия0202Goonhilly, Англия0202Burum, Голландия0303Burum, Голландия0303Eik, Норвег ия0404Eik, Норвегия0404Fucino, Италия0505Termopylae, I реция0707Maadi. Египет0606Odessa. Украина0707Burum, Голландия1210Ata, Турция1008Niles Kanyon, США13-111-1Pleumeur Bodou, Франция1109Pleumeur Bodou,1109Burum, Голландия1210ФранцияStaten Island, США13-111-1Tangua, Бразилия1412Termopylae, Греция1513Psary, Польша1614Raisting, Германия1715iКСС - SouthburuКСС - SouthburuОкеанический регион
IORОкеанический регион
PORНазвание БЗС,IDНазвание БЗС,IDСтранаВое.Дес.СтранаВое.Дес.Anatolia, Турция0101Sania Paula, США0101Perth, Австралия0202Perth, Австралия0202Yamaguchi, Япония0303Yamaguchi, Япония0303Eik, Норвегия0404Kumsan, lO. Корея0404Termopylae, Греция0505Netley, Н. Зеландия0505Arvi, Индия0606Sentosa, Сингапур1008Odessa, Украина0707Beijing, Китай1109Ata, Турция1008Niles Kanyon, США13-111-1Beijing, Китай1109Nakhodka. Россия1513Burum, Голландия1210Gnangara, Австралия13-111-1Kumsan, Ю. Корея13-211-2Boumelien, Иран1412Jcddah, Сауд. Аравия1513Psary, Польша1614Raisting, Германия1715КСС - YamaguchiКСС - Yamaguchi
запросам судовых и береговых абонентов, наблюдением за процессом
связи, ретрансляции сообщений сиг нализации, измерении частот, уров-
ней и других параметров сиг налов, излучаемых спутником и прочее.
Каждая КСС связана со всеми БЗС своего океанического района, с КСС
других океанических районов и с центром эксплуатации сети Inmarsat
для обмена необходимой информацией.
КСС также принимает участие в процессе установления каналов
связи с СЗС, она отвечает на запрос СЗС о предоставлении канала свя-
зи, при этом КСС присваивает БЗС и СЗС канал связи, на который они
настраиваются.
Судовая земная станция - это терминал связи, установленный на
бор гу судна или на другом объекте и предназначенный для связи с дру-
гими абонентами через спутник и БЗС системы Inmarsat.
Система связи Inmarsat-A обеспечивает двустороннюю телефо-
нию, телекс, передачу факсимильных сообщений, электронную почту и
передачу данных со скоростью до 64 Кбит/с.
Назначение, состав и описание технических возможностей
спутниковой станции Saturn-3S-90
Станция Saturn-3S-90, установленная в тренажере по радиосвязи
SKIPPER, обеспечивает телефонию и телексную связь между кораблем
и береговыми телефонными и телексными сетями. Внешний вид спут-
никовой станции Saturn-3S-90 показан на рисунке 8.1, а внешний вид
электронного блока - на рисунке 8.2.
В состав станции входят:
антенное устройство;
электронный блок (приемо-передающее устройство);
телефонный аппарат;
телексный терминал.
Для вывода станции Saturn-3S-90 на экран подведите указатель к
изображению основного блока спутниковой станции Inmarsat-A и
щелкните левой клавишей "мыши".
Включение основного блока станции спутниковой связи произво-
дится тумблером, расположенном на задней панели. Так как эта опера-
ция не составляет труда, и к тому же станция всегда находится во
включенном состоянии, то имитация включения основного блока за-
ключается в выводе на экран его изображения.
Согласно инструкции, сразу после включения станция начинает
поиск спутника. Для целей обучения ручной настройки на спутник эта
операция в тренажере заблокирована. Автоматический поиск спутника
начинается только после нажатия на кнопку "Autotrack".
Рисунок X I - Станция спутниковой связи системы Inmarsat-A
типа Saturn-3S-9Q
В дежурном режиме, после настройки антенны станции на один из
спутников системы связи Inmarsat, оборудование судовой станции ждет
сообщений или команд от КСС или БЗС.
Если приходит запрос телефонного канала от берегового абонента
или корабельной СЗС, то КСС выделяет коммуникационный канал и
сообщает номер канала на БЗС и СЗС. После этого БЗС и СЗС автома-
тически настраивают свои передатчики и приемники на назначенный
канал, обмениваются сигналами управления и устанавливается связь.
Как правило, для установления связи между БЗС и СЗС требуется не-
сколько секунд.
Судовая станция также может послать общий запрос канала БЗС
для установления связи с земными телефонными и телексными сетями.
С того момента времени, когда БЗС установила связь с СЗС, опе-
ратору остается лишь правильно составить запрос, который содержит
тип требуемого канала (телексный, телефонный или др.), приоритет,
адрес и другие данные, необходимые для установления связи. После
этого устанавливается связь и оператору остается лишь проследить
разрыв связи в конце. Все остальные операции выполняются станцией
автоматически.
Телефонная связь через систему Inmarsat имеет много достоинств
по сравнению с традиционным KB и УКВ радиотелефоном, в том чис-
ле:
- быстрое соединение независимо от условий распространения ра-
диоволн и расстояния от станции до вызываемого абонента;
- высокое качество связи без помех и атмосферных шумов и т.д.
Используя станцию спутниковой системы связи lnmarsat-А, нахо-
дящуюся в любом океаническом регионе, можно послать телексное со-
общение любому абоненту международной сети "Телекс". Преимуще-
ства телексной связи перед телефоном состоят в следующем:
- Ваше сообщение может быть подготовлено заранее, и Вы увере-
ны, что в него включена вся необходимая для передачи информация;
- телексное сообщение рассматривается как письменный доку-
мент, и оно юридически является таковым во многих странах;
- обмен телексными автоответами является подтверждением
приема сообщения на конечном пункте;
- телексное сообщение может быть принято в любое время и при
отсутствии оператора.
Рисунок 8.2 - Электронный блок спутниковой станции типа
Saturn-3S-90
В качестве телексного терминала в станции Saturn-3S-90 применя-
ется аппаратура OKITEX. Это специально разработанный для исполь-
зования в сети TELEX маринизированный компьютер, несовместимый
с IBM-компьютером. Радиограммы, записанные на ней в виде файлов,
могут быть прочитаны только подобными компьютерами. Иными сло-
вами, сформированную здесь радиограмму нельзя перенести в виде
файла, скажем, на компьютер спутниковой станции Inmarsat-C и наобо-
рот. И там и там придется заготавливать свои тексты одной и той же
радиограммы.
Подведите указатель к изображению аппарата OKITEX, подклю-
ченного к основному блоку спутниковой станции Inmarsat-A, и щелк-
ните левой кнопкой "мыши". Включение дисплея PC не представляет
сложностей, поэтому эту операцию имитирует вызов в активную часть
стилизованного экрана PC. Работа с прог раммой управления спутнико-
вой станцией соответствует реальной и производится с клавиатуры.
Подведите указатель к иконке "Exit" и щелкните левой клавишей
"мыши". Заштрихованная иконка "Exit" указывает о том, что вы вы-
шли из режима управления спутниковой станцией и вошли в режим
управления тренажером. Возврат в режим управления спутниковой
станцией производится повторным выбором аппаратуры ОК1ТЕХ.
Распечатка принимаемых и передаваемых сообщений, а также
файлов производится на принтер, подсоединенный к компьютеру рабо-
чего места.
Управление антенной станции Saturn-3S-90
Система стартует при включении питания выключателями на пе-
редней панели стойки. При этом происходит тестирование системы, и,
если нет ошибок, на дисплее появляется дата и время.
Антенна направляется при помощи кнопок на передней панели
электронного блока:
Azimuth CW - азимут больше;
Azimuth CCW - азимут меньше;
Elevation UP - угол подъема больше;
Elevation DOWN - угол подъема меньше.
Когда антенна направлена на необходимый спутник, система ав-
тонастройки поддерживает правильное позиционирование антенны.
Система автонастройки управляется сигналами от судового гиро-
компаса и уровнем принимаемого сигнала.
Для настройки антенны на спутник необходимо определить коор-
динаты спутника относительно судна. Для этого существуют специаль-
ные номограммы, таблицы и др. методы расчета.
Например, судно имеет координаты примерно 55°N 011°Е. Спут-
ник в регионе Индийского океана (IOR).
По номограммам находим значения:
азимут - 122°,
угол места -011°.
Далее необходимо следующее:
1. Нажмите кнопку "Manual".
Дисплей показывает текущее значения курса, азимута и угла
подъема.
2. При помощи кнопок "Az CW" или "Az CCW" установите
азимут 122°
3. При помощи кнопок "Е1 Up" или "Е1 Down" установите угол
подъема 011°.
4. Убедитесь, что лампочка "Rx Sync" сигнализирует о настрой-
ке на спутник. Уровень сигнала "Rx level" на дисплее имеет
максимальное значение 17.
5. Нажмите кнопку "Autotrack".
Система автонастройки сохранит захват спутника на все время,
пока судно находится в зоне действия спутника. Дисплей показывает
день недели, дату и время.
Работа в режиме телефонии
Установление связи с абонентом происходит в два этапа:
а)вначале устанавливается канал связи с выбранной БЗС системы
связи Inmarsat-A с необходимым приоритетом канала связи; (иденти-
фикационные номера КЗС системы связи Inmarsat-A приведены в таб-
лице 8.1);
б)затем устанавливается связь с абонентом (земным или судовым)
с использованием либо автоматической связи, либо через оператора
БЗС.
Приоритеты установления связи:
0 - Routine ,
1 - Safety,
2 - Urgency ,
3 - Distress .
Установление свят с ИЗС (приоритет Routine)
1. Снимите трубку, подождите гудка и наберите двузначный номер
БЗС (см. таблицу 8.1).
Например, 04 Eik, Норвегия.
2. Наберите две единицы 11 ,
где первая I номер береговой сети,
вторая 1 работа с шумоподавителем.
Появление гудка свидетельствует об установлении связи с БЗС.
Автоматическая связь с береговым абонентом (приоритет -
Routine)
1. Поднять трубку, набрать номер БЗС, две единицы. После появле-
ния гудка набираем:
00 - автоматическая связь, или
37 - автоматическая связь, но после окончания работы от БЗС
придет сообщение о продолжительности разговора и плате за
линию.
2. Далее набираем телефонный код страны. (Телефонные коды неко-
торых стран приведены в таблице 8.2). Например, 380 - Украина.
Таблица 8.2 - Телефонные коды стран (Telephone country codes)
Country
СтранаPhone country code
ТЛФ код страныArea
РегионArea code
Код регионаAustria43Wien
SalzburgI
662Belgium32Antwerpcn
Zcebrugge3
50Bulgaria359Estonia7014France33Paris
Le Havre145
35Germany49Hamburg
Bremen
Kiel4101
421
471Greece30Italy39Roma
Venezia6
41Japan81Yokogaina
Kobe45
78Norway47Oslo
Bergen22
55Romania40Russia7St. Petersburg
Arkhangelsk
Kaliningrad
Moscow
Murmansk
Novorossijsk812
8182
0112
095
815
86Sweden46Goteborg
Stockholm31
8Switzerland41Geneve22Turkey90Istambul
Ismir212
232Ukraine380Kiev
Lvov
Nikolaev
Odessa
Sebastopol
Sinipheropol44
322
512
482
692
652United
Kingdom44Liverpool
London
Glasgow1051
171
141USA1California
Florida
Washington310
305
206
3. Набираем код региона. Например, 692 - код региона Севастополя.
4. Набираем номер абонента.
5. Набираем " # " - знак "конец набора номера".
Пример: 04-11-37-380-692-235018 #,
№КолУкраина Севастополь № Конец
БЗС автоматическойабонента набора
(Eik)связиномера
Передача телефонного сообщения с приоритетом "Distress".
При посылке вызова с приоритетом "Distress" устанавливается
прямое телефонное соединение с оператором спасательно-
координационного центра, ассоциированного с выбранной БЗС. Для
посылки вызова необходимо:
- на электронном блоке нажать кнопку "Emergency priority";
- снять телефонную трубку и на клавиатуре набрать номер БЗС и
две единицы; например, для звонка в Eik (Норвегия) набираем 0411;.
после этого происходит соединение с СКЦ и в телефонной трубке тре-
нажера слышен автоответ RCC.
Звонки с приоритетом I или 2 (Safety или Urgency)
Снять трубку, подождать гудка, затем:
- набрать знак " * ", затем цифру 1 (приоритет Safety); или
- набрать знак " * ", затем цифру 2 (приоритет Urgency);
- далее как при обычном звонке вначале устанавливается связь с
выбранной БЗС, затем, если это необходимо, с абонентом (аналогично
автоматической связи с береговым абонентом с приоритетом Routine).
Пример, для звонка с приоритетом Urgency (приоритет 2) в Eik,
необходимо набрать: * 2 04 11 .
Автоматическая связь с судном
1. Поднять трубку, набрать номер БЗС, две единицы. После появле-
ния гудка набираем:
00 - автоматическая связь, или
37 - автоматическая связь, при которой после окончания работы с
БЗС придет сообщение о продолжительности разговора и
платой за линию.
2. Далее набираем телефонный код океанического региона.
Например:
871 - AOR-E ; 872-POR;
873 - IOR ;874 - AOR-W.
3. Набираем идентификационный номер Inmarsar-A вызываемого суд-
на. Например, 1400001 - № lmn-А абонента.
4. Набираем знак " ft " - конец набора номера.
Пример: 04-11-37-871-1400001 #
/ \
№КодКод№Конец
ВЗС автоматической океанического абонента набора
связи региона (AOR-П).номера
Работа в режиме телексной свят
При выводе на экран тренажера изображения терминала станции
Saturn-3S-90 появляется Startup Menu (Начальное меню), которое со-
держит следующие подменю:
1 Prepare a messageПодготовка нового сообщения2 - Edit a messageРедактирование существующего файла3 - Send a messageОтправка телекса4 - Print a messageРаспечатка существующего файла (из памяти)5 - Delete a messageСтирание файлов6 - UtilitiesНастройка
Подготовка телексного сообщения
Убедитесь, что вы находитесь в Startup Menu.
Для выбора пункта меню "I: Prepare a message" нажмите 1 и Enter.
Убедитесь, что новое сообщение с новым номером автоматически
регистрируется в памяти.
Введите текст сообщения.
Для выхода из редактора нажмите кнопку Esc. После этого Вы
вернетесь в Начальное меню, сообщение сохранится в памяти. Память
вмещает до 220 сообщений. Для регистрации новых сообщений при
полной памяти необходимо стереть ненужные сообщения. Новым со-
общениям будут присваиваться номера стертых.
Редактирование готового сообщения
Из Startup Menu нажмите 2 и Enter
На экране появится меню редактирования сообщений. При помо-
щи кнопки Tab, а затем PageUp и PageDown можно пролистать имею-
щиеся сообщения. Нажмите Tab для возвращения к вводу номера ре-
дактируемого сообщения.
Кнопка Tab не используется в реальном устройстве.
Для того, чтобы редактировать выбранное сообщение, введите его
номер и нажмите Enter.
Вы находитесь в редакторе сообщений. Отредактируйте сообще-
ние.
Для выхода из редактора нажмите Esc. Вы возвращаетесь в Startup
Menu, а сообщение автоматически сохраняется во внутренней памяти.
Удаление ненужных сообщений
Из Startup Menu нажмите 5 и Enter.
На экране появится меню удаления сообщений. При помощи
кнопки Tab, а затем PageUp и PageDown можно пролистать имеющиеся
сообщения. Нажмите Tab для возвращения к вводу номера удаляемого
сообщения.
Кнопка Tab не используется в реальном устройстве.
Для того чтобы стереть выбранное сообщение, введите его номер
и нажмите Enter. Если вы уверены, что хотите удалить сообщение, на-
жмите клавишу Y (Yes).
Для отмены удаления сообщения нажмите клавишу N (No).
Удаление всех сообщений
Из Startup Menu нажмите 5 и Enter.
На экране появится меню удаления сообщений. При помощи
кнопки Tab, а затем PageUp и PageDown можно пролистать имеющиеся
сообщения.
Кнопка Tab не используется в реальном устройстве.
Для того чтобы стереть все сообщения, наберите ALL и нажмите
Enter. Если Вы уверены, что хотите удалить все сообщения, нажмите
клавишу Y.
Для отмены удаления сообщений нажмите клавишу N, затем Enter.
Посылка сообщений из редактора сообщений
Нажмите F9 (Появляется меню посылки сообщения).
Здесь Вы можете при необходимости изменить номер посылаемо-
го сообщения.
Нажмите F9 еще раз. Посылаемое сообщение на несколько секунд
появится на экране и сохранится в буфере. На экране появится значок
ONLINE - линия, телекс подключается к спутнику.
Введите номер желаемой БЗС (три цифры и знак "+" согласно Ру-
ководству по системе Инмарсат), например:
041+(Eik, Norway).
Нажмите F9.
Подождите ответ от БЗС, например, такой:
30-0ct-02 15:31:22 041 Eik N
1400003 UABC X (ваш автоответ).
GA+ .
Наберите код автоматической связи, телексный код страны (или
телексный код океанического региона для связи с судовой станцией),
номер абонента и знак "+", например:
00 64 12112+,
где 00 - автоматическое соединение;
64 - код страны (телексный код Российской Федерации);
(телексный код Украины - 680);
при телексной связи с судовым абонентом
вместо кода страны набираем телексный код
одного из океанических регионов:
581 - AOR-E;
582 - POR;
583 lOR;
584-AOR-W;
12112 - телексный номер абонента.
Подождите появления на терминале автоответа абонента (это бу-
дет означать соединение с абонентом).
Нажмите F10 для посылки своего телексного сообщения.
Нажмите клавишу F7 для получения автоответа.
Нажмите клавишу F3 для посылки своего автоответа.
Наберите пять точек () для разрыва соединения с БЗС и або-
нентом.
Ch БЗС поступит сообщение с указанием дата, времени и продол-
жительности соединения,например
30-0ct-02 15:32 35 1.2 min
После этого Вы должны отключить телепринтер от линии
(нажать F9).
Посылка сообщений из начального меню
Нажмите 3 и Enter (появится меню Посылки Сообщений).
Введите номер посылаемого сообщения и Enter (появится меню
ввода номера посылаемого сообщения).
Далее как при посылке сообщения из редактора сообщений ...
Посылка сообщений без использования меню
Нажмите F9 (появится меню ввода номера посылаемого сообще-
ния).
Нажмите Tab и введите номер посылаемого сообщения.
Далее как при посылке сообщений из редактора сообщений ...
Прием телексных сообщений
Когда на Вашу судовую станцию системы связи Inmarsat-A при-
ходит вызов, телепринтер сигнализирует об этом звуковыми сигналами
вызова, автоматически включается на линию и распечатывает прихо-
дящие телексные сообщения.
После получения сообщения телепринтер автоматически отключа-
ется от линии (OFF-LINE).
Если включена опция MEMREC (запись в память, клавиша F5), то
все приходящие сообщения будут записываться во внутреннюю па-
мять.
Для прочтения пришедших сообщений используйте Редактор со-
общений (2 - Edit a message в Начальном меню). Для этого из режима
Начальное меню необходимо нажать 2, затем ENTER. Все пришедшие
сообщения имеют флаг R.
Если Ваш телепринтер находится в режиме ONLINE, то приходя-
щие сообщения также будут отображаться на экране.
Работа в режиме прямого диалога
Если требуется установить связь с абонентом в режиме прямого
диалога, то необходимо использовать режим DIALOG (клавиша F6). В
этом случае оба терминала будут соединены для поочередного обмена
сообщениями друг с другом.
1. Нажмите F6.
2. Введите двузначный номер БЗС и дождитесь сообщения от
БЗС.
3. Введите телексный номер абонента и дождитесь его автоотве-
та.
4. Нажмите F3 для посылки своего автоответа.
6. Вы можете поочередно посылать и принимать сообщения от
телексного терминала, с которым Вы соединены.
8.2. Станция "Saturn-С" системы связи Inmarsat-C тренажера
SKIPPER
Общие сведения
В тренажере используется судовой комплект спутниковой станции
Saturn-C, которая работает в спутниковой системе связи Inmarsat-C [7].
Спутниковая станция Saturn-C состоит из четырех устройств:
- антенного блока,
- электронного блока (приемо-передающего устройства),
- блока управления в виде маринизированного компьютера, со-
вместимого с IBM,
принтера.
Внешний вид электронного блока изображен на рисунке 8.3.
Включение реального электронного блока спутниковой станции
Saturn-C производится тумблером, расположенным на задней панели.
Так как эта операция не составляет труда, то имитация включения
электронного блока в тренажере заключается в вызове на экран его
изображения.
Для выхода из режима управления станцией Saturn-C и перехода в
режим управления тренажером необходимо подвести указатель к икон-
ке с надписью Exit и нажать ее. Заштрихованная иконка Exit указывает
о том, что Вы вышли из режима управления спутниковой станцией и
вошли в режим управления тренажером.
Рисунок 8.3 - Электронный блок станции спутниковой связи Saturn-C
Назначение органов управления и команд экранного меню
На электронном блоке станции Saturn-C расположены следующие
органы управления и индикации.
SOS - эта кнопка используется для посылки короткого сообщения
о бедствии с неопределенным характером.
Ant Error - свечение этого индикатора свидетельствует об отсут-
ствии соединения с антенной.
Transmit - индикатор светится во время передачи сообщения.
Sync - синхронизация, свечение индикатора свидетельствует о на-
личии синхронизации терминала станции со спутником.
Message - свечение индикатора сигнализирует о том, что пришло
сообщение. Оно записывается в память электронного блока. Чтобы пе-
реписать полученное сообщение в память компьютера, его необходимо
прочитать. Полученные сообщения распечатываются на принтере при
получении.
Включение дисплея компьютера не представляет сложностей, по-
этому эта операция имитируется вызовом в активную часть тренажера
стилизованного экрана монитора. Работа с программой управления
спутниковой станцией соответствует реальной и производится с кла-
виатуры.
В верхней части экрана монитора расположено главное меню.
В нижней части экрана расположена информационная строка. В
этой строке содержится информация о координирующей станции сети,
на которую настроена станция, и КСС, на которой зарегистрирована
станция. Далее в этой строке высвечена дата и текущее время.
Например: NCS-144 Login-144 2001 Apr. 21 11:23:32.
Это означает, что станция настроена и зарегистрирована в восточ-
но-атлантическом океаническом регионе AOR-E.
Чуть выше расположена белая линия и надпись idle. Длина этой
линии пропорциональна величине сиг нала со спутника.
Рассмотрим более подробно содержание главного меню. В нем со-
держатся следующие подменю:
- Edit/Send - составления, редактирования и отправки сообщений;
- Receive messages - подменю принятых непрочтенных сообще-
ний;
- Logfile - журнал принятых и переданных сообщений;
- Utilities - для настройки режимов работы станции;
- Distress alert - для подготовки сообщений о бедствии.
Одно из этих подменю выделено светлым фоном. Если нажать
ENTER, то в ниспадающем меню появятся команды данного подменю.
Перемещение белой подсветки по главному меню производится кла-
вишами управления курсором.
Одна из букв в каждом меню выделена более жирными линиями.
Эти буквы означают быстрые клавиши, при нажатии на которые без
использования клавиш управления курсором, можно быстро открыть
нужное подменю.
Подменю Edit/Send содержит следующие команды:
- Edit existing message - редактирование существующих сообще-
ний;
- Edit new message - составление нового сообщения;
- Send message - отправка (посылка) сообщения;
- Abort call - остановка начавшегося вызова;
- Transmit and printer queue - показ очереди на отправку сообще-
ния;
- Message delivery request - запрос подтверждения доставки ранее
посланного сообщения;
- Edit Destination directory - запись в электронную адресную книгу
часто используемых номеров.
Рассмотрим назначение команд подменю Edit/Send.
Edit existing message - редактирование существующего сообще-
ния. Если клавишами управления курсором выделить эту команду бо-
лее светлой полосой и нажать ENTER, то появится таблица с названия-
ми имеющихся сообщений (Message), объемом (Size), датой и временем
их создания (Date, Time). Нажав ENTER, можно прочитать выделенное
более темной полосой сообщение.
Edit new message - составление нового сообщения. Выделив эту
строку темной полосой и нажав ENTER, выходим в редактор для со-
ставления сообщений. Используя буквенно-цифровую клавиатуру,
можно подготовить новое сообщение. Клавиша F7 в этом редакторе
используется для распечатки сообщения на принтере. Клавиша F9 -
удаление строки, где находится курсор. Клавиша FI0 - Save and exit to
main menu - запомнить сообщение и выйти в главное меню. При нажа-
тии на эту клавишу высвечивается номер, под которым компьютер
предлагает сохранить подготовленное сообщение (Save Message In:
OWN-MSG.002). При нажатии на ENTER сообщение будет сохранено
под указанным номером и станция перейдет в режим главного меню.
Либо этот номер можно подкорректировать и сохранить под другим
номером или другим названием. Если номер или название сообщения
были изменены, то станция запрашивает подтверждение на сохранение
измененного номера или названия. Выбрав команду Yes, выйдем в
главное меню с сохранением внесенных изменений в название сообще-
ния. No - выход в главное меню без сохранения изменений.
Send message - отправка (посылка) сообщения. Если выделить эту
строку темной полосой и нажать ENTER, то появляется экран посылки
сообщений. Переход от одной графы к следующей осуществляется при
помощи клавиши Tab. Если нажать одновременно Shift+Tab, то пере-
мещения курсора производится в обратном направлении. В экране по-
сылки сообщений необходимо заполнить следующие графы.
1) Message - название посылаемого сообщения. Если нажать кла-
вишу Insert, то на экран будет выведен перечень имен всех имеющихся
сообщений, из этого списка можно выбрат ь подготовленное к передаче
сообщение и нажать ENTER. Нажав клавишу Tab, можно переключить-
ся на следующий редактируемый параметр.
2) Network - нажав клавишу Insert выводим на экран перечень
имеющихся команд, характеризующих формат передачи сообщений:
- Telex,
- Packed Telex, 5 bit,
- Ext. Telex, 8 bit,
- Tel. Modem, 7 bit,
- Tel. Modem, 8 bit,
- Facsimil,
- X.25,
- Special Service, 7 bit,
- Special Service, 8 bit.
Необходимо выбрать требуемый формат передачи сообщений и
нажать ENTER.
3) Address - в этой графе экрана посылки сообщений необходимо
указать адрес абонента. Для береговых абонентов указывается теле-
ксный код страны и телексный идентификатор абонента. Для судового
абонента - телексный код океанического региона, в котором находится
судно, и идентификатор судовой станции системы связи lnmarsat-C.
4) Prefix service - необходимо указать двузначный код адреса
специальной службы Inmarsat (2-DIGIT CODE TELEX SERVICES). На-
пример: 00 - автоматическая работа; 36 - вызов по кредитной карточке,
и т.д.
5) Land Earth Station - в этом поле необходимо указать БЗС, че-
рез которую будет передано сообщение. Если нажать клавишу Insert, то
будет выведен полный список БЗС. Клавишами управления курсора
можно выбрать нужную БЗС и нажать ENTER.
6) Priority - Указываем приоритет посылаемого сообщения. На-
жав клавишу N, выбираем приоритет Normal. Нажав клавишу D, - при-
оритет Distress.
7) Confirmation request - прошение подтверждения. ("Y"/"N" to
request/cancel return confirmation) При необходимости получения под-
тверждения о доставке сообщения необходимо нажать клавишу Y
(Yes); либо N (No), если подтверждение не нужно.
8) LES immediate delivery - неотложная доставка сообщения (Y/N
- to request/cancel immediate delivery). Необходимо нажать клавишу Y
(Yes) при неотложной доставке, в противном случае - N (No).
В нижней строке экрана имеется подсказка о том, какие клавиши
могут быть использованы при заполнении граф экрана, и что означает
нажатие на соответствующую клавишу.
Нажав клавишу F10. передаем сообщение в эфир.
Если в подменю Edit/Send выбрать команду Message delivery
request, то на экран будет выведен список переданных ранее сообще-
ний. Курсором необходимо выделить интересующее сообщение и на-
жать ENTER. На КСС будет отправлен запрос подтверждения доставки
отмеченного сообщения.
В главном меню после подменю Edit/Send расположено подменю
Receive messages.
В подменю Receive messages хранятся новые принятые сообще-
ния. После прочтения принятого сообщения оператором это сообщение
из данного подменю удаляется и оно переписывается в журнал пере-
данных/принятых сообщения (Logfile).
Подменю Logfile - это журнал переданных/принятых сообщений.
Всего в нем может храниться до 200 сообщений, включая переданные
сообщения, принятые и сообщения, распространяемые службой расши-
ренного группового вызова.
В подменю Logfile имеются следующие команды;
- View logfile просмотр файлов имеющихся в памяти,
- Print logfile - распечатка сообщений из памяти,
- Delete logfile - удаление всех файлов.
При выборе, например, команды View logfile на экран выводится
таблица со списком имеющихся файлов. В этой таблице имеются сле-
дующие графы; Tx/Rx - характер сообщения (переданное или приня-
тое); Message - название сообщения; Size- размер, объем; Date, Time -
дата и время посылки/приема сообщения; Additional information - до-
полнительная информация. Установив курсор на интересующее сооб-
щение и нажав клавишу ENTER, это сообщение выводится на экран и
его можно прочитать.
Аналогичная информация выводится на экран при выборе коман-
ды Print logfile. Интересующее сообщение можно (нажав клавишу EN-
TER) вывести на печать.
Подменю Utilities главного меню используется для настройки ре-
жимов работы и содержит следующие команды:
- Configuration настройка конфигурации системы,
- Ocean region information информация об океанических регионах,
- Tune to specified NCS - используется для настройка терминала на
выбранный океанический регион,
- Initiate login - используется для регистрации терминала в базе
данных выбранного океанического региона,
- Initiate logout - используется для выхода из базы данных океани-
ческого региона,
- File/Disk utilities удаление/изменение файлов на диске,
- Advanced utilities - настройка файловой системы на диске,
- Initiate PV-test запрос БЗС на осуществление тестовой проверки
работы станции,
- Distress alert test - тестовая проверка формирования вызова бедст-
вия,
- Get results of last PV-test - запрос результатов последнею теста,
- Exit to DOS - выход в DOS.
Если выделить курсором слово Configuration и нажать ENTER
(или находясь в режиме Utilities, нажать клавишу с буквой С), то появ-
ляется меню с полным списком команд этого режима:
- Set EU in normal MES-mode установка режима прие-
ма/передачи сообщений в направлениях судно-берег и берег-
судно, а также прием сообщений 1M B;
- Set EU in F.GC-only mode - установка режима приема только со-
общений РГВ;
- Distress setup подготовка и посылка вызова бедствия;
- EGC SafetyNet- прием информации по безопасности мореплава-
ния, распространяемую через службу SafetyNeet;
- EGC FIcetNet прием коммерческой информации, распростра-
няемой службой FleetNet;
- EGC system - настройка на прием общих вызовов РГВ;
- Position установка позиции судна;
- UTC Date and Time - установка даты и времени;
- Edit list of LESs - редактирование списка береговых земных
станций (внесение новых);
- Edit list of NCSs редактирование списка КСС;
- Preferred ocean region - включение автоматической подстройки
параметров на выбранный регион (осуществляется дважды в
сутки);
- Initiate NCS channel scanning - включение режима сканирования
по всем спутникам и настройка на самый сильный сигнал.
Включение станции и операция Login
При включении станции происходит автоматическое сканирова-
ние спутников различных океанических регионов и станция настраива-
ется на спутник, сигнал от которого наибольший. Индикация об океа-
ническом регионе, на который настроена станция, высвечена на ниж-
ней строке терминала.
Для настройки па спутник другого океанического региона и реги-
страции в базе данных КСС этого региона, необходимо выполнить сле-
дующие операции:
а)выйти из базы данных региона; находясь в главном меню, вы-
брать команду Utilities, затем Initiate logout и нажать клавишу EN TER;
б)перестроиться на новый океанический регион; последовательно
выбрать команды Utilities, затем Tune to specified NCS, затем в от крыв-
шемся списке регионов (Select NCS) выбрать желательный регион.
в)зарегистрироваться в базе данных выбранного океанического
региона; последовательно выбрать команды Utilities, затем Initiate login
и нажать клавишу ENTER.
Составление нового сообщения
Для составления нового сообщения необходимо, находясь в глав-
ном меню, вначале выбрать подменю Edit/Send, затем Edit New
message, после чего в открывшемся окне редактора для составления
сообщений, используя буквенно-цифровые клавиши, составить новое
сообщение и запомнить его в памяти компьютера станции, нажав кла-
вишу Esc. На экране высветится номер ячейки памяти, в которой будет
храниться это сообщение.
Отправка подготовленного сообщения
Для отправки (передачи) подготовленного сообщения необходи-
мо, находясь в главном меню, вначале выбрать подменю Edit/Send, за-
тем Send message, после чего в открывшемся окне указать номер (на-
звание) подготовленного сообщения, формат передачи сообщения (на-
пример, Telex), адрес (для берегового абонента указывается телексный
код сграны и телексный идентификатор берегового абонента; для судо-
вого абонента - телексный код океанического региона, в котором нахо-
дится судно, и идентификатор системы связи Inmarsat-C судовой стан-
ции), двузначный код передачи сообщения (например: 00 - код автома-
тической связи), БЗС, через которую будет передаваться сообщение
(БЗС должна находиться в регионе, в котором Вы зарегистрированы),
приоритет передаваемого сообщения, необходимость получения под-
тверждения о доставке, затем, нажав клавишу F10, передать его в
эфир.
В процессе передачи сообщения на экране монитора будет высве-
чиваться информация о состоянии радиообмена с береговой станцией.
Оператору необходимо запомнить номер, который был присвоен пере-
даваемому сообщению береговой радиостанцией. Этот номер будет
высвечен на экране монитора.
В случае успешной доставки отправленного сообщения адресату,
через некоторое время на судовую станцию придет подтверждение о
доставке. Например, такое:
Ref. number: 287114 successfully delivered,
подтверждающее, что сообщение № 287114 успешно доставлено.
Прием сообщений
Если на Вашу станцию пришло (принято) сообщение, то в нижней
части экрана высвечивается слово Message. Для его прочтения необхо-
димо, находясь в главном меню, выбрать подменю Receive messages, в
открывшемся окне принятых сообщений будут указаны все принятые
сообщения. Для прочтения сообщения необходимо курсор поместить
на название интересующего сообщения и нажать клавишу ENTER. По-
i че прочтения сообщения слово Message, которое было высвечено в
нижней части экрана, исчезнет, а сообщение запомнится и сохранится в
-курнале принятых сообщений (Logfile).
Настройка на прием интересующих сообщений по безопасно-
(ти мореплавания, распространяемой через службу SafetyNet
Из главного меню выбрать подменю Utilities, затем Configuration,
и EGC SafetyNet. В открывшемся окне настройки приема сообщений
службы безопасности мореплавания SafetyNet необходимо указать рай-
оны NAVAREA (до 5 районов) и типы интересующих для приема со-
общений. Далее нажать клавишу F10 - выход с сохранением внесенных
изменений или ESC - выход без сохранения.
Если станция настроена на спутник, через который передается ин-
формация, то отмеченные для приема сообщения будут приняты на
станции. Какая-либо дополнительная перерегистрация не нужна.
Подача сигнала бедствия с неопределенным характером.
Для передачи сигнала бедствия с неопределенным характером не-
обходимо нажать кнопку SOS на электронном блоке. Сообщение будет
отправлено непосредственно на СКЦ.
Подача вызова бедствия конкретному адресату
Из главного меню необходимо выбрать подменю Utilities, затем
Configuration и Distress setup. В открывшемся окне выставить характер
бедствия, позицию, БЗС, через которую будет передаваться сообщение
(клавиша Insert позволяет вывести список БЗС), курс, скорость. Далее
нажать клавишу F10 - выход с сохранением. На появившийся запрос о
посылке сообщения о бедствии (Send a real distress alert) необходимо
ответить Yes (сообщение будет передано немедленно) или No (сообще-
ние будет записано в память).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Какие модификации спутниковых систем связи ИНМАРСАТ
применяются в ГМССБ?
2. Перечислите составные части системы связи ИММАРСАТ.
3. Какие океанические районы входят в систему связи ИНМАР-
САТ?
4. Назовите основные береговые станции системы связи ИН-
МАРСАТ (океанический регион и страну).
5. Назовите координирующие станции сети океанических регио-
нов системы связи ИНМАРСАТ.
6. Какие функции в тренажере SKIPPER может выполнять стан-
ция спутниковой связи "Saturn-3S-90" ?
7. Назовите основные составные части станции "Saturn-3S-90",
относящиеся к подпалубному и надпалубному оборудованию.
8. В чем заключаются основные преимущества телексной связи
по сравнению с телефонной?
9. Как осуществляется управление антенной станции "Saturn-3S-
90"?
10. Перечислите этапы установления связи с абонентом в режиме
телефонии в системе связи ИНМАРСАТ-А.
11. Поясните особенности установления связи с БЗС при наличии
приоритета срочность (безопасность).
12. Перечислите этапы осуществления автоматической связи с
береговым абонентом при наличии приоритета срочность
(безопасность).
13. Назовите телефонные коды основных стран мира (код страны
и региона).
14. Каким образом осуществляется передача телефонного сооб-
щения с приоритетом "DISTRESS"?
15. Перечислите основные этапы осуществления автоматической
связи судно-судно в системе связи ИНМАРСАТ-А.
16. Какие основные подменю имеются в начальном меню станции
спутниковой связи "Saturn-3S-90"?
17. Как осуществляется подготовка телексного сообщения в стан-
ции спутниковой связи "Saturn-3S-90" и редактирование гото-
вого сообщения?
18. Перечислите основные этапы работы в режиме прямого диа-
логов с помощью станции "Saturn-3S-90".
19. Сравните достоинства и недостатки систем связи ИНМАР-
САТ-А и ИНМАРСАТ-С по скорости доставки сообщений,
стоимости, габаритам и массе оборудования.
20. Из каких основных частей состоит станция "Saturn-С" систе-
мы связи ИНМАРСАТ-С?
21. Какие подменю входят в состав главного меню станции спут-
никовой связи "Saturn-С"?
22. Какие основные операции необходимо выполнить для на-
стройки на спутник другого океанического региона при ис-
пользовании станции "Saturn-С"?
23. Поясните последовательность настройки станции "Saturn-С"
для приема информации по безопасности мореплавания через
службу SafetyNET.ПРИЛОЖЕНИЕ А
Таблица АЛ - ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ АНГЛИЙСКИХ
ТЕРМИНОВ
AOR-EAtlantic Ocean Re-
gion-EastВосточно-Атлантический
океанический районАОР-ВAOR-WAtlantic Ocean Re-
gion-WestЗападно-Атлантический
океанический районАОР-3CESCoast Earth StationБереговая земная станция в
системе связи InmarsatБЗСCRSCoast Radio StationБереговая радиостанцияБРСCOSPAS/
SARSATSatellite-aided search
and rescue systemКосмическая система поис-
ка аварийных судовКОСПАС
/САРСАТDSCDigital Selective
CallingЦифровой избирательный
вызовЦИВEGCEnhanced Group CallРасширенный групповой
вызовРГВEPIRBEmergency Position-
Indicating Radio Bea-
conАварийный радиобуйАРБETAEstimated Time of
ArrivalОжидаемое время прибытияFAXFacsimileФаксимильная связьФаксGMDSSGlobal Maritime Dis-
tress and Safety Sys-
temГлобальная морская систе-
ма связи при бедствии и для
обеспечения безопасностиГМССБGPSGlobal Position Sys-
temСпутниковая система опре-
деления координатHFHigh Frequency (3-30
MHz)Короткие волныKBIMOInternational Maritime
OrganizationМеждународная морская
организацияИМОInmarsatInternational Maritime
Satellite OrganizationМеждународная организа-
ция морской спутниковой
связиИнмарсатIORIndian Ocean RegionРайон Индийского океана,
охватываемый спутником
ИнмарсатИОРLoginРегистрация
LogoutОкончание регистрации;
операция обратная регистра-
цииMFMedium FrequencyДиапазон средних и проме-
жуточных волнСВ/ПВMIDMobile Identification
DigitsТрехзначный опознавательн.
код национальной принад-
лежностиМИДMMSIMaritime Mobile
Service IdentityИдентификатор морской
подвижной службыMSIMaritime Safety In-
formationИнформация по безопасно-
сти мореплаванияИБМNAVAREAShort title of an area
the world-wide navi-
gational warning
serviceСокращенное название рай-
онов Всемирной службы
навигационных предупреж-
денийНАВАРЕАNAVTEXNavigational telexНавигационный телексНАВТЕКСNBDPNarrow Band Direct
PrintingУзкополосное буквопечата-
ниеУБПЧNCSNetwork Coordina-
tion StationКоординирующая станция
сетиКССNOCNetwork Operations
CenterЦентр эксплуатации сетиЦЭСPollingОпросPORPacific Ocean RegionТихоокеанский район в In-
marsatТОРRCCRescue Coordinating
CenterСпасательно-
координационный центрСКЦRXReceiverПриемникSARTSearch and Rescue
TransponderРадиолокационный ответчикРЛОSESShip Earth StationСудовая земная станциясзсSOLASSafety of Life at SeaБезопасность жизни на мореСОЛАСTXTransmitterПередатчикUTCUniversal Coordi-
nated TimeВсемирное координирован-
ное времяVHFVery High Frequency
(30-300 MHz)Ультракороткие волны (мет-
ровые волны)УКВ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Таблица Б.1 - ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕКОТОРЫХ
СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ, ВЕЩАНИЯ И НАВИГАЦИИ
СистемаВладелец*
Разработчик*' Год
начала:
создания*
работы**Назна-
чение:
основ-
ное* Состав
орбитальной
группировкиВысота и
наклонение
орбитАнтенна
Зона
вещанияwww
адресМЕЖДУНАРОДНЫЕ СИСТЕМЫINMAR-
SATМежд. Организ.
"Inmarsat"1982 г. **1,3*(4 + 4) ИСЗ
на ГСО36000 км
0°Гпобальн.
и направ-
ленные
лучиwww.
inmar-
sat.org.Интер-
спутникМежд. Организ.
"Интерспутник"1971 г.*3,4,6ИСЗ на ГСО36000 км
0°КОСПАС-
SARSAT"Коспас'-Рос-
сия "Sarsat"
- США, Кана-
да, Фран-
ция1978 г.*
1987 г.**2*6 ИСЗ на
НКО
(в лробн,
эксплуат. - 3
ИСЗ на ГСО)1000 км...
850 км
83°Глобаль-
ный лучEUTEL-
SAT1977 г. **3,4,516 ИСЗ на
ГСО36000 км
0°СПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ США И КАНАДЫTRANZITМин обороны*
(США)1963-67 г."Г,26 ИСЗ на
ПНКО1030.. .1090
км
-90°Глобаль-
ный лучGPS
"Navstar"Мин обороны*
(США)1989-95 г.**1*,224 ИСЗ на
СКО
по 6 ИСЗ на
6 орбитах20 000 км
55°Глобаль-
ный лучwww.
gps.netGSS
(Geostar
Satellite
System)GEOSTAR1980 г. **
1991 г,-
- банкрот-
ство1,22 ИСЗ на
ГСО
(70° з.д. и
100° з.д.)36000 км
0°Omni-
TRACSQUALCOMM1989 г. **1,22 ИСЗ на
ГСО (США)
2 ИСЗ на
ГСО (Евро-
па)
2 ИСЗ на
ГСО (Япо-
ния)36000 км
0°www.
qualcom.
com
СистемаВладелец*
Разработчик" Год
начала:
создания*
работы"Назна-
чение:
основ-
ное*Состав
орбитальной
группировкиВысота и
наклонение
орбитАнтенна
Зона
вещанияWWW
адресGLOBAL-
STARLoral
Qualcomm
Salelite
Services2000 т. **1,2,3*48 ИСЗ, (по
8 на 6 НКО)
4 ИСЗ ре-
зерв1410 км
52°МЛА
16 пучейwww.
global-
star.oomIRIDIUMMOTOROLLA1998 г."1,2,3*66 ИСЗ "Hi-
Ыео"
(по 11 ИСЗ
на 6 НКО)
11 ИСЗ -
резерв780 км
86,6"3 МЛА
по
16 лучейwww
iridium,
comODYSSEYTRW,
Teleglobe1995 г*.3*12 ИСЗ на
СКО
(по 4 ИСЗ на
3 орбитах)10354 км
50°МЛА
61 лучwww. trv.
com/seg/
sats /
ODY.htmlTELE-
DESICMicrosoft Corp;
McCAW Celiu-
lar Communica-
tion; Boeing.2002 г".4*288 ИСЗ на
НКО
(по 24 ИСЗ
на 12 орби-
тах)1350 км
98,16°www.
tele-
desic.co
mCELSTAR
SYSTEMCELSAT USA1991 г.*3*3 ИСЗ на
ГСО36000 км
0"Парабо-
лическая
(0 20 м)AMSC
(SKYcell.)AMSC (American
Mobile Satellite
Corp.),
AMRC (American
Mobile Radio
Corp.),
ИСЗ - HUGHES"1997 г.*
1999 т."1,3*2 ИСЗ на
ГСО36000 км
0°МЛА
6 лучей
(6x5
метров)LEOSATLEOSAT USA3*24 ИСЗ на
НКОORB-
COMMOrbital Sciences
CORP. (OSC),
Orbital Commu-
nications
(ORBCOMM)1994 г.*3*40 ИСЗ на
НКО
(по 8 ИСЗ на
4 орбитах)
(по 4 ИСЗ на
2 орбитах)775 км;
45°
89°.7 антеннhttp://
■vvww/
orb-
comm.net
СистемаВладелец*
Разработчик** Год
начала:
создания*
работы**Назна-
чение:
основ-
ное* Состав
орбитальной
группировкиВысота и
наклонение
орбитАнтенна
Зона
вещанияWWW
адресELLIPSOMobile
Communica-
tions Holdings
Inc.(MCHI)
г. Вашингтон1998 г.**3*10 ИСЗ на
СЭО
6 ИСЗ на
СКОапогей -
7846;
перигей
- 520км
8040
км116,5°МЛА
61 лучwww,
ellipso.
comARIESConstellation
Communica-
tions3*48 ИСЗ на
НКО1018 кмМЛА
7 лучейDBSDirec TV*, USSB
(United States
Satellite Broad-
casting) *
ИСЗ - HUGHES"1993 г."6*3 ИСЗ на
ГСО
101,2° зд.
100,8° з.д.
100,9° з.д.36000 км
0,02°
0,02°
0°Зеркаль-
ная,
одно
лучевая;
СШАWORLD-
SPACEWorldSpase"
(США)2000 г.**7*3 ИСЗ на
ГСО
21° в. Д.
105° в .д.
95° з.д.36000 км3 луча по
6°-
каждыйhttp :ll
www,
worldspaИСЗ;
Африка,
Азия.
Южная
Америкаce.comTEMP-
С SATTempo
Satellite*(ClilA)
Space Sys-
tems/Loral**
(США)1993 г.*6*2 ИСЗ на
ГСО36000 кмОдно-
лучевая
зеркаль-
ная;
СШАNOR-
STARMorris Satellite
Communica-
tions*
(США)1992 г.*6*2 ИСЗ на
ГСО36000 кмСША,
Гаваи,
АляскаECHO-
STAREchostar Satel-
lite
Corp."(США)
ИСЗ-Martin
Marietta Corp.**
(США)6*7 ИСЗ на
ГСО36000 кмСевер-
ная Аме-
рика
СистемаВладелец*
Разработчик** Год
начала:
создания*
работы"Назна-
чение
основ-
ное*Состав
орбитальной
группировкиВысота и
наклонение
орбитАнтенна
Зона
вещанияwww
адресСПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ ЕВРОПЫINMAR-
SATS
ICO (In-
terme-
diate
Circular
Orbit)ICO Global
Communication
Ltd. (Англия)
ИСЗ-
HUGHES**1999 г."3*12 ИСЗ на
СКО
по 5 ИСЗ на
2 орбитах
2 ИСЗ ре-
зерв10355 км
45"МЛА-163
лучаhttp//
www.
I-CO.CO.
ukLOCSTARCNES
(Франция)1988 г.*
1991 г.
работы
останов-
лены2 ИСЗ на
ГСОEUTEL-
TRACSCNES
(Франция)1991 г."2*ИСЗ
EUTELSAT
На ГСОwww.
esa.comLEOCOMITALSPAZIO
(Италия)1,3*40 ИСЗ
LEOSTAR на
НКО1360 кмSIRIUSSwedish Space
Corp. *
(Швеция)
ИСЗ - Aero-
spatiale**1989 г."6*3 ИСЗ на
ГСОЕвропа,
Север-
ная Аф-
рикаTHORTelenor*
(Норвегия)1990 г."6*3 ИСЗ на
ГСОСевер-
ная Ев-
ропа
СистемаВладелец*
Разработчик" Год
начала;
создания*
работы**Назна-
чение:
основ-
ное*Состав
орбитальной
группировкиВысота и
наклонение
орбитАнтенна
Зона
вещанияwww
адресСПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ ЮЖНОЙ АМЕРИКИ, АЗИИ И ЯПОНИИGIPSE
(Global
Integrated
Personal
Mobil
Multimedia
Environ-
ment)UK
Government,
UK EPSRC3*НКО, 32 ИСЗ
на СКО,
СЭО, ГЕО
по 8 ИСЗ на
4 орбитах10350 км
45°МЛАwww.ee.
surrev.ac.
uk/CCSR
/Mobile/
projects/
qipseECO-8TELEBRAS
(Бразилия)1999 г,
начало
разверты-
вания1,2,3*8 ИСЗ на
НКО1930 км
0°24 лучаAMSS
(Asian
Mobile
Satellite
System)HUGHES,
компании
ST и STV Син-
гапур4 ИСЗ
GARUDAУзкие
лучи1NDO-
STARPT Media Citra
IndoStar (Ин-
донезия)
СТА** (США)1993 г.*6,74 ИСЗ на
ГСОИндоне-
зияJCSATJapan Satellite
Systems*
(Япония);
ИСЗ-HUGHES**1989 г. **4,5ГСОАзия,
Австра-
лия,
ОкеанияSUPER-
BIRDSpace
Communica-
tions Corp.*
(Япония)
ИСЗ - Space
Systems/ Loral
"(США)1992 г. **4*,6ГСОШирокий
луч-
Япония
Узкий
луч-
ТокиоBS/BSATNHK, JSB,
TSCJ.* (Япо-
ния)1978 г.*6*ГСОЯпония
254
Окончание таблицы Б. 1
СистемаВладелец*
Разработчик" Год
начала:
создания*
работы"Назна-
чение:
основ-
ное*Состав
орбитальной
группировкиВысота и
наклонение
орбитАнтенна
Зона
вещанияWWW
адресСПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ РОССИИСРНС
Тлонасс"НИИ
космического
приборостро-
ения"1996 г."Г,224 ИСЗ на
СКО
по 8 ИСЗ на
3 орбитах19 100 км
64,8°Гло-
бальный
лучСИГНАЛКонцерн
■КОСС"1,2,3*48 ИСЗ на
НКО
по 4 ИСЗ на
12 орбитах1500 км
74°МЛАCOU-
RIERНПО ЭЛАС,
GmbH
(Германия)3*72 ИСЗ на
НКО по 8
ИСЗ на 9
орбитах800 км
76°МЛА
37 лучейРОС-
ТЕЛЕСАТ"КОМПОМАШ"1996 г.*1,2,3*96 ИСЗ на
НКО
по 12 ИСЗ на
8 орбитахМАРА-
ФОНАО'Информ-
космос"5 ИСЗ'Аркос"
на ГСО
(13,5°; 160°
з.д.) (40';
90,5°; 145,5°
вд)
4 ИСЗ "Маяк"
на ВЭО36000 км
0°
650-1500
км,
62-84,5°ЭКРАННИИ Радио"
(Москва)1976 г. **6*2 ИСЗ на
ГСОСибирьГАЛСНИИ Радио'*
(Москва)1996 г. *6*ИСЗ на ГСОСНГ
Обозначения: 1 - навигация; 2 - позиционирование; 3 - подвижная связь;
4 - фиксированная связь; 5 - спутниковое ТВ вещание и спутниковое радиовещание;
6 - спутниковое непосредственное ТВ вещание и спутниковое радиовещание;
7 - спутниковое непосредственное радиовещание;
ГСО - геостационарная орбита; НКО - низкая круговая орбита, ПНКО - полярная
круговая орбита; СКО - средневысотная круговая орбита; ВКО - высокая круговая
орбита; СЭО - средняя эллиптическая орбита; ВЭО - высокая эллиптическая орбита.
ПРИЛОЖЕНИЕ В
АДАПТИВНАЯ КОРРЕКЦИЯ И ПРЕДЫСКАЖЕНИЕ СИГНА-
ЛОВ В КАНАЛАХ С МЕЖСИМВОЛЬНЫМИ ИСКАЖЕНИЯМИ
И ГАУССОВСКИМИ ПОМЕХАМИ
С внедрением новых систем связи, например, с М-уровневой квад-
ратурной амплитудной модуляцией (МКАМ), актуальной становится
задача повышения их помехоустойчивости при наличии в радиоканалах
аддитивных помех и замираний сигнала, обусловленных многолучево-
стью [8].
При неизвестной и меняющейся во времени КЧХ канала в прием-
ник вводится адаптивный корректор (АК) межсимвольных искажений.
Структурная схема системы связи с адаптивной коррекцией сигна-
лов изображена на рисунке В.1, где обозначено: 1 - передающий
фильтр; 2 - канал связи; 3 - приемный фильтр; 4 - адаптивный коррек-
тор; 5 - устройство управления фильтром; 6 - схема отсчета; 7 - ре-
шающее устройство; 8 - анализирующее устройство; fT - частота так-
товых сигналов.
Рисунок В.1- Структурная схема системы связи
с адаптивной коррекцией сигнала
Передаваемый сигнал поступает на передающий фильтр, в кото-
ром происходит формирование спектра сигнала. С выхода этого фильт-
ра сигнал подается в канал связи, в котором имеют место аддитивные
гауссовские помехи, а затем в приемный фильтр. Преобразование ана-
логового сигнала в цифровую форму осуществляется схемой отсчета и
решающим устройством. В системах связи с восстановлением несущей
частоты на приеме применяются комплексные адаптивные корректоры.
Работа АК осуществляется следующим образом. Анализирующее
устройство вырабатывает сигнал ошибки, который определяется разно-
стью между выходным сигналом адаптивного корректора и синхрони-
зированным опорным сигналом. Устройство управления по выходному
сигналу адаптивного корректора и сигналу ошибки с выхода анализи-
рующего устройства определяет отклики импульсной реакции сигнала
в каждой из корректируемых точек в моменты времени, кратные пе-
риоду сигнала Т. По поступившим значениям весовых коэффициентов
КЧХ адаптивного корректора изменяется так, чтобы минимизировать
средний квадрат ошибки (СКО). На выходе межсимвольной интерфе-
ренции необходимо учитывать также аддитивную гауссовскую помеху
(АГП).
Найдем отношение пиковой мощности сигнала к мощности АГП
на выходе системы (рисунок В.1) в случае идеального и неидеального
каналов связи. При идеальном канале связи и наличии в приемном
тракте оптимального линейного фильтра отклик канала y(t) при подаче
на вход сигнала
1,И<772;
О, для других случаев
<1"г)
Уо(*)'
IT
у(0 = \X(jf)F{if)D(jn^iMi)df,-(В-1)
(I
где X(jf) - спектр сигнала;
F(jf) - КЧХ передающего фильтра; F(jJ) /F(jf) UxpUvMS)]:
D(jJ) - КЧХ приемного фильтра; D(jf) = IO(jf) lexp[j<p0(f)];
a - постоянный коэффициент;
<Pi{fl, <Pn(f) ~ соответствующие фазо-частотные характеристики
(ФЧХ).
АЧХ передающего и приемного фильтров определяются из
условий согласованной фильтрации
где Уо(Ц) - преобразование Фурье от выражения [9]
, М
Щ
При идеальном канале связи АЧХ приемного фильтра согласуется
со спектром сигнала на выходе канала для минимизации ошибки. ФЧХ
согласованного фильтра [10] определяется как
= -[<Px(jf) + <РгШ rfо,
где <p,(jf) - фазовый спектр сигнала;
(Pi(jj) и <pn(jj) - ФЧХ соответственно передающего и приемного
фильтров. Именно такой вид ФЧХ фильтра обеспечивает максимальное
значение амплитуды сигнала в момент отсчета при t l().
Если подставить выражение для ЛЧХ и ФЧХ в (В.1), то получим
выходную реакцию системы передачи информации (СПИ) в виде:
(\*а)
y(t) = \\Y0(jf)\exp\j2ftf(i-io j\df ■
о
В момент времени ta все спектральные составляющие выходного
сигнала совпадают по фазе и при сложении образуют максимум.
1\*а)
y(t0) = 2J]Y o(Jfyf-(Bi2)
о
11римем спектральную плотность мощности аддитивной гауссов-
ской помехи N(f)=N()=const. Тогда мощность этой помехи на выходе
СПИ с оптимальным линейным фильтром определяется следующим
образом:
(По)
Pn = No r\\Y,Ajf)W■(В3)
it
(В.4)
Определим отношение мощностей сигнала и АГП в момент мак-
симального отклика СПИ с оптимальным линейным фильтром
У max
Pn
где (jM-l)1 - коэффициент, характеризующий пиковую мощ-
ность сигнала с МКАМ.
Если подставить (В.2) и (В.З) в формулу (В.4), то получим:
У max
\4м- О2
\\Yoijf)W-(В.5)
Найдем отношение пиковой мощности сигнала к мощности АГП
на выходе СПИ с адаптивным корректором на приеме в случае неиде-
ального (не откорректированного по АЧХ и ФЧХ) канала с КЧХ C(jJ).
Выходная реакция одного из квадратурных каналов СПИ с адаптивным
корректором на приеме с КЧХ H(jJ) в момент отсчета 1() примет вид:
<l+a)
ysUo) = 1T\\YoUf)\C{if)H(jf)df ■
о
По аналогии с (B.4) отношение пиковой мощности сигнала к мощ-
ности АГП на выходе СПИ с адаптивным корректором на приеме со-
ставит
г, = А/В,(В.6)
(1+а)2
l]\Y0iif)\H(if)C(jf)\df ;
о
0+")
B=N0 • 1T\\Y0{jf)\H{jf)Uf ■
о
На основании неравенства Коши-Буняковского из (В.6) получаем:
Т \YoUf)\\mjf)cuf)\2df
о
У - У шах (Т+яУ ~'
о
Из анализа последнего выражения можно сделать следующие вы-
воды:
1) при неидеальном канале связи отношение пиковой мощности
сигнала к мощности АГП на выходе СПИ с адаптивным корректором
меньше теоретического предела этого параметра для идеального кана-
ла;
2) рассмотренный АК, выравнивая спектр сигнала, одновременно
усиливает и АГП;
3) эффективность согласованного фильтра зависит от уровня ис-
кажений сигнала.
Для устранения последнего обстоятельства целесообразно сочета-
ние адаптивной коррекции с адаптивным предыскажением передавае-
мого сигнала [11].
A = (JM-1)2
где
В каналах с межсимвольными искажениями адаптивный корректор
может использоваться как в приемном, так и в передающем трактах. С
появлением в канале АГП включение адаптивного корректора в обоих
трактах равнозначно. Адаптивное предыскажение сигнала на передаче
предназначено для компенсации искажений сигнала на входе приемни-ка. При такой обработке сигнала весовые коэффициенты трансверсаль-
ного фильтра определяются на приемной стороне и передаются через
канал обратной связи к адаптивному предыскажающему фильтру, ко-
торый включается в передающий тракт. Схема адаптивного предыска-
жающего фильтра аналогична схеме адаптивного корректирующего
фильтра.
Структурная схема СПИ с адаптивными предискажающим и кор-
ректирующим фильтрами изображена на рисунке В.2, где введены сле-
дующие обозначения: 1 - передающий фильтр; 2 - адаптивный фильтр
корректора; 3 канал связи; 4 приемный фильтр; 5 - канал обратной
связи; 6 - схема отсчета; 7 - линия задержки адаптивного фильтра; 8 -
устройство управления фильтром; 9 - решающее устройство; 10 - ана-
лизирующее устройство [II].
Проведем сравнительный анализ эффективности адаптивной кор-
рекции и адаптивного предыскажения сигналов. Для этого найдем от-
К+Н
N(f)
1
9
6
г
Выход
Вход
10
58-<+Wju
N(0
Рисунок И.2 - Структурная схема СПИ с адаптивным
предыскажающим фильтром
П
ношение пиковой мощности сигнала к мощности АГП на выходе СПИ
при включении адаптивного фильтра корректора в передающий тракт.
С учетом того, что мощность АГГ1 в формуле (В.4) определяется выра-
жением (В.З), отношение мощностей сигнала и помехи примет вид:
(■1М - \)2(Ua) 2
~\Y(>( jf)\\U( jfK( jf)\df
0<\*a)
N(> \o(jf)\df
0
Используя (В.5) и неравенство Коши-Буняковского, получаем:
1T\\yoUf)\H{jf)CUffdf
< L1<в-7>
У г - У та*(|>а)
Jl YoUf)\df
о
Из выражения (В.7) следует, что при эффективном предыскажении
сигнала на передаче отношение сигнал-помеха на выходе СПИ при-
ближается к значению такого же параметра для СПИ с идеальным ка-
налом.
Найдем выигрыш в отношении пиковой мощности сигнала к мощ-
ности АГП, получаемый при включении адаптивного фильтра-
корректора на передаче, по сравнению с включением этого фильтра в
приемный тракт Q = у^Уь Этот выигрыш равен:
2)\YnUf)\\HUffdf
о
Q = --гц--
J| Y0Uf)df\
о
Исследования показали, что при использовании адаптивного
фильтра корректора на передаче с количеством отводов 7... 11, значе-
ние Q составляет 5...9дБ по мощности с изменением модуля глубины
замираний на 6...20 дБ.
Увеличение мощности АГП снижает эффективность коррекции.
При достаточно большой мощности помехи адаптивная коррекция ис-
кажений сигнала вообще может стать трудновыполнимой. В связи с
этим целесообразно определить наиболее выгодное место установки
адаптивного фильтра корректора в случае одновременного воздействия
АГП в канале и наличии межсимвольной интерференции (МСИ).
Оптимальной будет такая АЧХ адаптивного фильтра, которая ми-
нимизирует СКО на выходе последнего. Запишем выражение, опреде-
ляющее СКО на выходе аналогового фильтра до дискретизации сигнала
как
(Ua)
1 j [| I - D(jf)F(jf) C(jf) H(jf) f IX(jf) |j]+
+ N(f)\D(jf)H(jf)\2]df'(B'8)
где N(f) - спектральная плотность мощности гауссовских помех.
Выражение | 1-D()/)!■ (jf)С (j f)H(jf) \2 достигает минимума, когда
cos[arg(D(jfiF(if)CQf)H(jf))] = 1.(В.9)
Поскольку СПИ без корректора вносит задержку в сигнал, лучшим
адаптивным фильтром корректора будет фильтр с предсказанием.
С учетом того, что ФЧХ приемног о и передающего фильтров ли-
нейные и корректор компенсирует нелинейность ФЧХ канала связи, в
целом ФЧХ системы связи также линейная.
(В. 10)
С учетом (В.9) выражение (В.8) примег вид:
е2 = 1 {[l -\1Х jf)F(jf)C(if)H(jf) |J х
о
хIХ(Ю I2 + N(f)\D(jf)H(jf) I2\df .
Решая вариационную задачу, продифференцируем подынтеграль-
ное выражение в (В. 10) по I H(jJ)\ и приравняем результат к нулю.
Тогда результирующая АЧХ оптимального фильтра определится из
выражения
\нил\ = 1 1¥У/)ХМ 1.(В.И)
где У (jf) = YoOJKOJ).
Подставляя (B.l 1) в (В.10), находим минимум СКО:
<>+а>
_ 2\ "(лштл\- \d, (в.12)
nun
J llwf+ "(/)|W)|jJ '
Из (В. 12) следует, что для получения наименьшей ошибки необхо-
димо выполнить условия:
1) N(f) - 0;
2) \Ytiffl\Y(>U.f)\= const.
Если вместо аналогового оптимального фильтра взять цифровой,
то в гаком случае спектральная плотность мощности АГП на выходе
фильтра не зависит от фазы тактовых сигналов с частотой fr. Для сни-
жения степени влияния нестабильности тактовой частоты на спектр
сигнала обработку сигнала следует производить с более высокой часто-
той дискретизации и применением трансверсального фильтра, имею-
щего дробно-интервальную линию задержки.
Если считать, что оптимальный приемный фильтр должен выпол-
нять функцию предсказателя, то в этом случае при отсутствии АГП
СКО на выходе такого фильтра будет стремиться к минимуму. Для реа-
лизации режима предсказания можно ввести задержку в желаемый от-
клик СПИ с ФЧХ (р,ф.
На рисунке В.З изображена структурная схема СПИ с задержкой в
желаемом отклике, где введены следующие обозначения: I -фильтр
передатчика; 2 - канал связи; 3 - фильтр приемника; 4 - линия задерж-
ки; 5 - адаптивный корректирующий фильтр; 6 - устройство управле-
ния фильтром; 7 - схема отсчета; 8 -решающее устройство; 9 - анали-
зирующее устройство.
ВходВыход
Рисунок В.З - Структурная схема СПИ с задержкой
в желаемом отклике
Определим СКО оптимального фильта с учетом задержки в же-
лаемом отклике для случая, когда адаптивный корректор включен в
приемный тракт
<\*">
7 = 2| {[| ехр( -j<p0( /)) - ГХ jf) F( jf) C(jf) H(jf) t\X(jf) f ]+
о
+ N(f)\D(jf)H(jfrf\df ,(B',3)
где exp[-j(p" (J)] - задержка в желаемом отклике сигнала.
По аналогии с преобразованиями выражения (В.8) формула (В. 13)
может быть представлена в следующем виде:
(l+a)
2T
С
-г2 = \ {[\-\D(jf)F(jf)C(j/)H(Jf)\f +
о(В. 14)
+ N(f)\D(jf)H(jf)f}df .
Из решения вариационной задачи нахождения АЧХ оптимального
фильтра получаем:
ад.^ИЦ.(В.15)
Выражение, определяющее минимум СКО, аналогично формуле
(В. 12).
Подынтегральное выражение формулы (В. 14) содержит две со-
ставляющие: первая учитывает мощность остаточной МСИ, а вторая -
мощность АГГ1. Если не учитывать мощность АГП, то СКО минимален,
когда
н^ЛША.(в. 16)
1 \Y{jf)\
Корректор с АЧХ вида (В. 16) иногда называют корректором с ал-
горитмом форсирования нуля.
Определим минимум СКО в случае, когда адаптивный корректор
включен на приеме, подставив (В. 16) в формулу (В. 14). При этом полу-
чаем:
J [N(f)\Y0(jf)\/\Y(jf)\2]df.(В.17)
о
Если адаптивный корректор включен в передающий тракт, СКО
находится из выражения:
(Ua)2
- 27
"2
N(f)\Yo(ifjf
- 1
df- (В. 18)
\ \Y(lf)H(j/f
\x(jf)\
АЧХ оптимального предыскающего фильтра находится из реше-
ния вариационной задачи дифференцированием подынтегрального вы-
ражения в (В. 18) по | H(jJ) I. В результате этого получаем АЧХ фильт-
ра, которая аналогична формуле (В. 16).
Подставляя выражение (В. 16) в (В. 18), находим минимальное зна-
чение СКО на выходе СПИ при включении адаптивного фильтра кор-
ректора в передающий тракт:
fl+aj
~T\N(f)\Y0(jf)\df.(В. 19)
о
Если принять N(f) = N(, = const, то получим £\тт = N0j(2T).
В случае, если аддитивная помеха в канале не является белым га-
уссовским шумом, необходимо включить в приемный тракт на входе
фильтра приемника 3 (рисунок В.З) адаптивный обеляющий фильтр, а
для компенсации искажений сигнала в последнем обязательно наличие
адаптивного компенсирующего фильтра на входе канала связи, т.е. на
входе фильтра передатчика 1. Для адаптивной регулировки ЛЧХ ком-
пенсирующего фильтра можно использовать либо дополнительный
канал обратной связи, либо известные методы частотного уплотнения
канала обратной связи 5 (рисунок В.2) для передачи управляющих сиг-
налов [12].
Из анализа выражений (В. 17) и (В. 18) можно сделать следующие
выводы:
1) минимизация СКО на выходе СПИ достигается лишь при
включении адаптивного предыскажающего филыра;
2) СКО на выходе СПИ уменьшается при введении в желаемый
отклик выходного сигнала временной задержки.
Основные количественные характеристики (эффективность, поме-
хоустойчивость, пропускная способность, надежность и др.) СПИ с
адаптивными предыскажением и коррекцией во многом зависят от по-
тенциальных возможностей канала обратной связи. При наличии в ин-
формационном и обратной связи каналах аддитивной белой помехи
N(f) = No = const эффективность рассматриваемого метода зависит от
соотношения эффективных полос пропускания упомянутых каналов.
Расчеты показывают, что при использовании достаточно простых
алгоритмов адаптации корректоров и узкополосного канала обратной
связи можно добиться высокой эффективности метода.
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ТЕОРЕТИКО-ИГРОВАЯ ОЦЕНКА МЕТОДОВ УЛУЧШЕНИЯ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ РАДИОСИСТЕМ
Оценка электромагнитной совместимости (ЭМС) радиосистем мо-
жет проводиться как по частным, так и по обобщенному критериям
качества [13, 14]. К различным методам улучшения качественных пока-
зателей ЭМС систем радиосвязи относятся следующие: регламентация
радиочастотного ресурса; ослабление степени влияния источников
электромагнитных излучений; уменьшение уровня комбинационных,
паразитных и интермодуляционных излучений радиоэлектронных сис-
тем; уменьшение уровня сосредоточенных и контактных помех;
уменьшение уровня знеполосных и шумовых излучений радиопередат-
чиков; улучшение параметров антенных устройств; повышение избира-
тельности радиоприемных устройств по паразитным, побочным и ком-
бинационным каналам приема, уменьшение продуктов перекрестных
искажений в радиоприемных трактах; фильтрация сигналов на переда-
че и приеме и др.
Поскольку исследование эффективности всех перечисленных ме-
тодов не представляется возможным, проведем оценку эффективности
методов оптимальной линейной фильтрации (ОЛФ) и оптимального
линейного предыскажения и корректирования (ОЛГ1К) сигналов. Срав-
нительную оценку методов проведем для такой ситуации, когда опера-
тору системы передачи информации (СПИ) априорно неизвестны ста-
тистические характеристики сигнала, помехи и радиоканала, либо име-
ет место конфликтная ситуация взаимодействия оператора СПИ с сис-
темой радиопомех (СРП). Последняя задача возникает в условиях ра-
диоэлектронного противодействия. В этих случаях для оценки эффек-
тивности упомянутых методов необходимо использовать теоретико-
игровой подход [15].
В качестве критерия оценки эффективности методов ОЛФ и
ОЛПК, способствующих улучшению ЭМС радиосистем, выберем
среднеквадратичный. Таким образом, среднеквадратичная ошибка
приема сигнала является функцией выигрыша. Оператор СПИ стремит-
ся минимизировать эту ошибку, выбирая в качестве своих чистых стра-
тегий АЧХ предыскажаюгцего и корректирующего фильтров (соответ-
ственно в трактах передачи и приема). Оператор СРП стремится мак-
симизировать ошибку выбором в качестве своих чистых стратегий того
или иного спектра аддитивной помехи. В данной игровой ситуации в
отличие от работы [16] задача оператора СПИ более обоснована. Дей-
ствительно, нет никакого смысла относить стратегии выбора спектра
передаваемого сигнала и выбора АЧХ оптимальною линейного пре-
дыскажаюшего фильтра к антагонистическим, поскольку эти стратегии
должны принадлежать лишь одному игроку-оператору СПИ. Он же
должен, естественно, являться и конструктором фильтров. Что касается
выбора спектра полезного сигнала, то его вид и форма определяются
принятой системой модуляции и кодирования в передающем тракте.
Среднеквадратичная ошибка для методов соответственно ОЛПК и
ОЛФ находится из соотношений [17]
? = <К"Ж"Ьdco ,(г.1)
7 = i- 1 - K2 (jo)|2 + N((0)\K7 (jco)I2 ] da, (Г.2)
где G(eo), N(co) - спектральные плотности мощности соответствен-
но сигнала и аддитивной помехи, действующей в радиоканале;
\K,0co) I-
АЧХ оптимального предыскажающего фильтра; | К2(/а>) | -
АЧХ оптимального линейного (ОЛФ) либо оптимального корректи-
рующего (ОЛПК) фильтров соответственно в (Г. 1) и (Г.2).
Можно доказать, что в данной игровой ситуации справедливо не-
равенство [17]
min max е2( К ,N )> max min ег( К .N ),(Г.З)
К NN К
где К, N - упомянутые стратегии сторон.
Рассмотрим случай, когда предыскажающий и корректирующий
фильтры (для ОЛПК) имеют взаимообратные АЧХ. В более общем ви-
де (Г.1) можно представить следующим образом:
f lG(co)k2o-l%(jco)\\K2(ja)\G(aj)k2o) +
l7C-°(Г.4)
+ \K1(ja>)f(\Ky(jco)fG(a>)k2o+N(<u)\da> .
Здесь ко2 - коэффициент, характеризующий затухание сигнала в
радиоканале (по мощности); Ki(jco), K2(jco) - КЧХ оптимального пре-
дыскажающего и корректирующего фильтров.
Введем в отличие от [16] в качестве дополнительных условий ва-
риационной задачи отыскания максиминов и минимаксов (Г.З) ограни-
чение средней мощности производных оптимально предыскаженного
сигнала и аддитивной помехи, действующей в радиоканале
^co2G{a>)\Ki{jco)]\ dco = L = const,
(Г.5)
-00
00
J<y2 Л7(су) dco = M = const,(r-6)
где со - теку!дая частота.
При наличии ограничений (Г.5), (Г.6) предполагается, что радио-
канал является идеальным, т.е. I K0Qco) \2 = const, где | K0(jco) i - АЧХ
канала.
Для предыскажающего и корректирующего фильтров с обратными
АЧХ должно выполняться равенство: | K,(ja>) I I K2(jco) | = 1.
С учетом этого из (Г.4) получаем:
1 "г **(")
. (Г7)
2/г
J \K,(jco)|2
Используя дополнительное ограничение (Г.5) и варьируя
функционал (Г.4) по | Ki(jco) \2, находим-АЧХ оптимального
(Г.9)
предыскажающего фильтра и минимальнуюсреднеквадратичную
ошибку:
\K,u"i -- *-fW^. ,r!>
Irt
I-
mme2(K,N) = -±j - f JZ2G(co)N(co) dco
KLk; 12 n ^
Варированием функционала (Г.9) no N(co) с учегом ограничения
(Г.6) определяем максимин правой части игрового неравенства (Г.З)
maxrnin?~(tf,N) = (PCM)jL% ,(Г. 10)
где Рс - средняя мощность сигнала на входе оптимального пре-
дыскажающего фильтра
Установим, имеет ли место седловая точка в данной игре, т.е. до-
кажем справедливость равенства в выражении (Г.З). Варьируя функ-
ционал (Г.7) по N(w) при дополнительных ограничениях (Г.5) и (Г.6),
получаем:
J_
Ъг
2/r
minma\eI(K,N) = (PcM)/L^.(Г. 12)
Таким образом, неравенство (Г.З) превращается в равенство, а оп-
тимальные (минимаксные и максиминные) стратегии операторов СПИ
и СРП определяются формулами (Г.8) и (Г.11). При этом цена игры
(минимальное значение среднеквадратичной ошибки) соответствует
выражениям (Г. 10) и (Г. 12).
Определим для сравнения оптимальные стратегии и цену игры для
метода ОЛФ при тех же условиях, что и для метода ОЛПК.
Известно, что наименьшая среднеквадратичная ошибка при ОЛФ
равна[18]:
7(К.N)=-L ] G(0)N(") dQ}(Г.,3)
*2rc_{ G(OD)+ N(a)
Варьируя функционал (Г. 13) по N(co) с учетом ограничения (Г.6),
находим:
N{(o)m,n = G(co)M/L(Г. 14)
Выражение (Г. 14) характеризует наихудший спектр аддитивной
помехи, действующей в радиоканале. С учетом (Г. 14) получаем макси-
минное значение ошибки для ОЛФ:
maxminЈ^(AT,Af) = (PCM)/(L+ М).(Г.15)
N К
Варьируя функционал (Г. 13) по G(co) и N(w) при ограничениях
(Г.5), (Г.6), для соответствующих стратегий операторов СПИ и СРП по
аналогии со случаем ОЛПК находим:
mjnmaxf2(K,N) = (PCM)/(L+ М).(Г. 16)
Поскольку правые части равенств (Г.15) и (Г. 16) совпадают, то до-
казано существование седловой точки в игре и для метода ОЛФ. При
этом минимаксные стратегии операторов СПИ и СРП соответственно
определяются формулами (Г. 13) и (Г. 14), а цена игры U* - выражения-
ми (Г.15) или (Г. 16).
Проанализируем полученные результаты. Для оценки эффективно-
сти рассмотренных методов обработки сигналов применительно к зада-
че улучшения качества ЭМС систем радиосвязи составим отношение:
^ ^ maxm|nЈ2(tf,AOOJ70 _
ma xmmЈ\K,N)0J,nK M(I + LM)
Коэффициент л характеризует отношение минимаксных средне-
квадратичных ошибок (цены игры) сравниваемых по эффективности
методов.
На рисунке Г.1 изображен график зависимости относительной эф-
фективности методов ОЛФ и ОЛПК от величины отношения L/M при
к02 = КГ2. Из анализа рисунка Г.1 следует, что эффективность метода
ОЛПК по сравнению с методом ОЛФ возрастает при увеличении L/M
на выходе радиоканала. В качестве относительной эффективности ме-
тодов на рисунке выбрана цена игры U* (минимаксное значение сред-
неквадратичной ошибки), отнесенная к средней мощности сигнала Рс
на выходе радиоканала.
Улучшение ЭМС по частному информационному критерию каче-
ства достигается за счет оптимального согласования АЧХ приемного
фильтра со спектром принимаемого сигнала (ОЛФ) либо за счет выиг-
рыша в реализации пропускной способности радиоканала и ослабления
различного рода помех в предыскажающем и корректирующем фильт-
рах (ОЛПК) [14]. Следует также учитывать, что на качественные харак-
теристики ЭМС существенным образом влияет возможность оптимизи-
ровать с помощью ОЛПК форму сигнала на входе радиоканала, чего
нельзя получить при ОЛФ.
Рисунок Г". 1 - Зависимость относительной эффективности
методов ОЛФ и ОЛПК от величины отношения L/M
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
ТЕОРЕТИКО-ИГРОВАЯ ОЦЕНКА СТОЙКОСТИ ШИФРА
В СИСТЕМАХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
Введение. Если обозначить X, К, У - произвольные непустые ко-
нечные множества соответственно открытых текстов, ключей и шиф-
рованных текстов, то шифр можно представить в виде тетрады
<X,K,Y,f>,(Д.1)
где /: XхК ->У~ функция шифрования.
(Д-2)
Уравнения зашифрования/расшифрования имеют вид [19]:
У = /(x,z),xe X,ze К,
Множества X, К, У с заданными на них вероятностными распреде-
лениями рассматриваются как конечные вероятностные схемы. Тогда с
учетом (Д.2) можно записать через соответствующие энтропийные
представления:
Н( У/Х,К)= 0]
(Д-3)
Н( X /Y.K )= 0
т.е. неопределенность шифрованного текста при наличии открыто-
го текста и ключа равна нулю. Неопределенность открытого текста при
наличии шифрованного текста и ключа также равна нулю.
Пусть в конфликтной ситуации взаимодействия оператора системы
телекоммуникации (шифровальщика) и лица, пытающегося определить
ключ, М(х,у,к) определена на прямом произведении дискретных мно-
жеств [20]:
Х = {х,г...,хп}, Y={yi,...,ym}, K = {kl,...1k,l
Стратегия игрока I (оператора системы телекоммуникации) явля-
ется рандомизированной и заключается в вероятности выбора стойко-
сти шифра р(р/, .... pj. Стратегия игрока II (лица, совершившего не-
санкционированный доступ к системе) q(qt, ..., qj - вероятность
подбора ключа К. Пусть на эти рандомизированные стратегии
наложены следующие информациошпе ограничения:
И,(р)>Н,.(Д.4)
Hy(q)>H2,(Д.5)
где обозначено:
p, = P(x,). qj = P(yj), i = lп: ./ = 1m;
п
i=i
т
Hy(q) = -YJ<liln(lj-
J- I
Таким образом, ограничения (Д.З), (Д.4) налагают условия фикса-
ции на энтропии случайных величин х е X и у е Y, соответствующие
распределениям р(х) и q(y).
Условия существования цены игры и оптимальных стратегий
игроков. Математическое ожидание выигрыша игрока 1 или проигры-
ша игрока II (обеспечение совершенной стойкости шифра) будет опре-
деляться как
Л III
Ы Н
где у, - выбор шифра; kt - подбор нужного ключа к шифру; М(у,,к;)
-функция выигрыша.
Оптимальные (минимаксные) стратегии, если они существуют,
должны удовлетворять условию [20J
E(p,q*) <E(p*,q*) <E(p*,q)
при любых р и q из (Д.4) и (Д.5). Здесь р*, q* - оптимальные
стратегии.
При И/ = Н2 = 0 игра имеет решение, так как ограничениям (Д.4),
(Д.5) удовлетворяют любые распределения.
Если Hi, Н2 * 0, существование цены игры определяется из
решения уравнения:
min £(/>*, q) = ma\E(p,q*).
чp
Определение оптимальных стратегий и цены игры. Находим
maxЕ(р,q) нри фиксированном q и ограничении (Д.4). Эта задача
адекватна поиску экстремума
тах[Е(/?,?)-Л//Д/>)]= тахУ р.,
YjM{yi,kl)qi +Л1п/>,
(Д-7)
/III
где Л - множитель неопределенности Лагранжа.
Экстремальное распределение р\ cxtr из (Д.7) получается в виде:
(Д. 8)
л
Pieur =
Јexp
У=1
Множитель X. находится из ограничения (Д.4):
п
н,,ш(р) = -!>,".>/,"" = я,.
После преобразования окончательно получаем
Д = In Я, ^ехра-
где а = £л/(>>; ,/:,)<?,.
7=1
Экстремальное распределение получается равным:
I
ехр
(Д. 10)
ZexP
-aln1
ХехРа
Pits!, =
I Н<
-a In
^expct
(Д-9)
i=l
Подставляя (Д. 10) в (Д.7), находим:
ехр
£схра
(Д.11)
тах£:(/;,<7)=Уаг
ы
-aln ---
Таким образом, экстремальное распределение является экспонен-
циальным. В работе [21] показано, что такое распределение обладает
минимаксными свойствами при передаче информации по каналам с
медленными общими замираниями.
Далее находим minE(p,q) при фиксированном р и ограничении
(Д.5), т.е.
г1 "' Г "1
*4 м Lf=i
где ц - множитель неопределенности Лагранжа.
я
Если обозначить ^ М(у ,к )р. = /?> т0 по аналогии с предыдущи-
ы
(Д-13)
ми выражениями получаем:
НЛЧ) =1п<7,"" = П2>
)-1
' /Г
ехр
(Д14)
Ч j L'Ylr
£ехр
_Н
Ш
In
(Д.15)
-/Hn
ехр
£ехр/?
j* |
(Д16)
minЈ(/>,#) = ]T/?
v/-I
ш
SexP
m.
>1
7-1
Формулы (Д. 12) - (Д. 16) аналогичны выражениям (Д.7) - (Д. 11)
при определении тах( £(/?,?) •
Для существования цены игры V должно иметь место равенство:
V=minE(p*,q) = maxE(pyg*),(Д->7)
чг
где/?*, q* - оптимальные (минимаксные) стратегии игроков 1 и 11.
Выполнение равенства (Д. 17) эквивалентно существованию и
равенству верхней V, и нижней V2 цены игры, т.е.
V=V{- maxminЈ(/j,#) = V2 = тштахД/;,*?). (Д-18)
г яч р
Выражение (Д. 18) справедливо при следующих условиях:
тп
а = р, т.е. ^= ^,/с;,
>=|'-I
Ч111
Я, = Нг, т.е. - X Pi In Р, = In Ч,■
Заключение. Таким образом, показано, что цена игры в рандоми-
зированных стратегиях шифровальщика и лица, стремящегося к рас-
крытию ключа, существует. Оптимальные стратегии обоих игроков
имеют экспоненциальные распределения, обладающие минимаксными
свойствами. Для существования цены игры V и решения игры, состоя-
щего в нахождении триады <р*. q*. У>, необходимо принять одинако-
вость информационных ограничений (И, = Нг), а также вероятностей
выбора игроками своих чистых стратегий. При этом следует отметить,
что реализация теоретической стойкости шифра потребует у лица, со-
вершившего несанкционированный доступ к системе телекоммуника-
ции, больших затрат времени даже при наличии самой совершенной
вычислительной техники.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Новые средства судовой автоматизированной радиосвязи: Про-
изводственно-учебное пособие для инженеров и студентов вузов/
Бабуров Э.Ф., Голиков А.И., Калюжный И.Л.; Под ред.
В.К.Маригодова и И.Л.Калюжного. - Севастополь: Изд-во СВМИ
им. П.С.Нахимова, 1994.-236 с.
2. Глобальная морская система связи при бедствии и для обеспече-
ния безопасности. - Лондон: ИМО, 1987. - 90 с.
3. GMDSS Handbook. - London: IMO, 1995. - 118 p.
4. IMO Search and Rescue Manual (IMOSAR Manual). - London:
IMO, 1993.-93 p.
5. Шишкин A.B. Глобальная морская система связи при бедствии и
для обеспечения безопасности мореплавания (ГМССБ):
Учеб.пособие/А.В.Шишкин, В.М.Кошевой, В.И.Купровский. - М.:
Рос.Консульт, 2001.-272 с.
6. ITU. List of Call Signs and Numerical Identities of Stations Used by
the maritime Mobile and Maritime Mobile-Satellite Services (List Vll-
A).- London: ITU, 1998. - 19 p.
7. Лини некий B.H. Глобальная морская система связи при бедствии
и для обеспечения безопасности / В.Н.Липинский; Под общ. ред.
B. В.Пономаренко.-Одесса: Морской тренажерный центр. 1998. -
402 с.
8. Банкет В.Л. Цифровые методы передачи информации в
спутниковых системах связи: Учеб. пособие/ В.Л.Банкет,
П.В.Иващенко, А.Э.Геер. - Одесса: Изд-во УГАС, 1996 - 180 с.
9. Беллами Дж. Цифровыая телефония/Дж.Беллами; Пер. с англ.-М.:
Радио и связь, 1986. - 544 с.
10. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для
вузов/ С.И.Баскаков.-М.:Высшая школа, 1988.-448 с.
11. Устройство для передачи и приема информации/ Бабуров Э.Ф.,
Маригодов В.К., Матвеев Ю.В.- Положительное решение Госпа-
тента РФ по заявке № 94-027965.
12. А.сЛ443183 СССР, МКИ4 Н04 В1/62. Устройство для передачи и
приема информации/ В.К.Маригодов, В.Б.Новожилов,
C. В.Ивашков(СССР). - Опубл. в Б.И., 1988, № 45.
13. Князев А.Д. Элементы теории и практики обеспечения электро-
магнитной совместимости радиоэлектронных средств/ А.Д.Князев.-
М.: Радио и связь, 1984,- 336 с.
14. Маригодов В.К. Оценка систем с оптимальным предыскажением
сигналов по частным и общему критериям электромагнитной со-
вместимости/ В.К.Маригодов// Радиотехника,- 1988.-№4.- С.43-47.
15. Маригодов В.К. Теоретико-игровая оценка методов улучшения
электромагнитной совместимости радиосистем/ В.К.Маригодов,
Ю.В.Матвеев// Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника. - 2002. -
№7-8,- С.71-75.
16. Yovits М.С. Linear filter optimization with game theory considerations/
M.C.Yovits, J.L.Jackson// IRE Nation Conv. Rec.- 1955 - P. 193-199.
17. Маригодов В.К. Теоретико-игровая оценка эффективности мето-
дов оптимальных линейной фильтрации и линейного предыскаже-
ния и корректирования/ В.К.Маригодов// Известия вузов. Сер. Ра-
диоэлектроника. -1981,- Т.24.- №4 - С. 107-108.
18. Маригодов В.К. Теоретико-игровая оценка эффективности мето-
дов оптимальной линейной фильтрации сигналов/В.К.Маригодов//
Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника. - 1987. - Т.30.- №9.- С.89-
91.
19. Банкет В.Л. Защита информации в системах телекомуникации:
Учеб.пособие/В.Л.Банкет, Н.В.Захарченко, А.В.Дырда: Под. ред.
В.Л.Банкета,- Одесса: Изд-во УГАС им.А.С.Попова, 1997.- 95 с.
20. Крапивин В.Ф. Теоретико-игровые методы синтеза сложных сис-
тем в конфликтных ситуациях/ В.Ф.Крапивин.- М.: Сов.радио,
1972,- 192 с.
21. Маригодов В.К. О минимаксном распределении вероятностей в
каналах с медленными общими замираниями/ В.К.Маригодов// От-
бор и передача информации.- 1980.- Вып.60.-С.5-8.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие3
Список принятых сокращений5
Глава 1. Глобальная морская система связи при бедствии и
для обеспечения безопасности8
1.1. Назначение и состав8
1.2. Резолюции Международной морской организации
(ИМО) о порядке и объеме средств радиосвязи, по-
иска и спасательных мероприятий11
1.3. Примерный состав оборудования в зависимости от
района плавания17
1.4. Система цифрового избирательного вызова18
1.5. Связь при поисково-спасательных работах26
1.6. Обеспечение морской информацией по безопасно-
сти (MS1)27
1.7. ПВ/КВ радиоустановка SM00329
1.8. ПВ/КВ приемопередатчика36
1.9. Судовая УКВ радиоустановка SM00540
Вопросы для самоконтроля44
Глава 2. Береговая станция ГМССБ46
2.1. Состав береговой станции морского района А1 и на-
значение основных технических средств46
2.2. Состав СКЦ (СКПЦ) и назначение основных техни-
ческих средств51
2.3. Состав береговой станции морского района А2 и на-
значение основных технических средств54
2.4. Состав Морского СКЦ г.Севастополя, совмещенно-
го с береговыми станциями морских районов А1 и
А258
Вопросы для самоконтроля60
Глава 3. Транспондер автоматической идентификационной
системы (АИС)61
3.1. Назначение и принцип построения61
3.2. История развития концепции АИС 61
3.3. Различные компоненты АИС и их перспективы65
3.4. Существующие технические требования к судовой
аппаратуре АИС73
3.5. Перспективы развития технологии АИС79
Вопросы для самоконтроля80
Глава 4. Станция цифровой связи SC-2081
4.1. Устройство и принцип действия81
4.2. Синтезатор частот88
4.3. Демодулятор94
4.4. Защита информации от ошибок106
Вопросы для самоконтроля113
Глава 5. Измерение параметров сигнала АРБ114
5.1. Проблемы эксплуатационного контроля работоспо-
собности АРБ114
5.2. Требования к параметрам сигнала АРБ115
5.3. Аппаратура для оперативного контроля работоспо-
собности АРБ118
5.4. Устройства для измерения параметров модуляции
сигнала АРБ120
5.5. Измерители параметров сигнала АРБ "Муссон-601",
"ВТ-611"125
Вопросы для самоконтроля141
Глава 6. Основные вопросы эксплуатации ГМССБ
и требования к опера горам142
6.1. Подготовка операторов для работы в ГМССБ142
6.2. Техническое обслуживание оборудования ГМССБ145
6.3. Идентификация радиостанций146
6.4. Технический формат вызова ЦИВ149
6.5. SKIPPER - тренажер оборудования ГМССБ153
6.6. Приемник NAVTEX тренажера SKIPPER160
6.7. Контроллеры ЦИВ УКВ и ПВ/КВ диапазонов164
Вопросы для самоконтроля175
Глава 7. Тренажерные комплексы для обучения операторов
ГМССБ178
7.1. УКВ радиостанция TRP3000178
7.2. ПВ/КВ радиоустановка TRP8000183
7.3. Типовая процедура организации связи на УКВ
при бедствии (Морской район А1)192
7.4. Типовая процедура организации связи в радиотеле-
фонии при бедствии в Морском районе А2196
7.5. Типовые процедуры организации связи при бедст-
вии в Морских районах A3 и А4200
7.6. Ретрансляция сообщения о бедствии208
7.7. Отмена ошибочно переданного сигнала бедствия211
7.8. Типовые формы сообщений с использованием ра
диогелефона, относящиеся к срочности, безопасно
сти и для передачи обшей корреспонденцииI.!
7.9. Тренажер оборудования ГМССБ фирмы Sailoi и сю
основные особенности Л %
7.10.Обучающий тренажер УКВ радиоустановки дни
ГМССБ221
Вопросы для самоконтроля22 Я
Глава 8. Спутниковые системы связи в тренажере SKIPPER225
8.1. Станция "Saturn-3S-90" системы связи Inmarsal-A
тренажера SKIPPER225
8.2. Станция "Saturn-С" системы связи Inmarsat-C трена-
жера SKIPPER237
Вопросы для самоконтроля245
Приложение А. Основные сокращения английских терминов247
Приложение Б. Основные характеристики некоторых спутни-
ковых систем связи, вещания и навигации249
Приложение В. Адаптивная коррекция и предыскажение сигна-
лов в каналах с межсимвольными искажениями и гауссовскими
помехами255
' Приложение Г. Теоретико-игровая оценка методов улучшения
электромагнитной совместимости радиосистем265
Приложение Д. Теоретико-игровая оценка стойкости шифра в
системах телекоммуникации270
Библиографический список275
1УКВ - старое название диапазона волн; новое название подразделяет эти вол-
ны на метровые дециметровые сантиметровые и миллиметровые
---------------
------------------------------------------------------------
---------------
------------------------------------------------------------
Автор
ilyasmile
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4 316
Размер файла
10 947 Кб
Теги
судовой, радиосвязи, автоматизированной, средств, новый
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа