Развитие тактических радиостанций II – V поколений

(Обзор технических средств радиосвязи в тактическом звене управления за период 1958 – 1998 г.г.)

Изделия серий “Р-123/163/168/173” (Магнолия/Арбалет/Акведук/Абзац) относятся к средствам радиосвязи для тактического звена управления (СС ТЗУ) сухопутных войск.
Комплексы СС ТЗУ используют два участка частотного спектра: УКВ в разных участках диапазона метровых волн и КВ в диапазоне декаметровых волн. По условиям применения в состав комплекса включались возимые радиостанции мощностью 25 – 100 Вт, носимые (переносные) радиостанции мощностью 1 – 10 Вт, позднее – портативные изделия мощностью менее 1 Вт. Сохраняя с незначительными вариациями частотный диапазон, выходную мощность и основные электрические параметры, за прошедшее время радиостанции резко изменились по функциональным возможностям и другим характеристикам, определяющим их взаимодействие между собой и с абонентом. Тенденции развития различных классов аппаратуры имели одинаковый характер и поэтому достаточно проследить их на примере наиболее массовых возимых МВ радиостанций.

В первой радиостанции этого класса обеспечивалась работа только аналоговыми сигналами на четырех заранее подготовленных частотах. Подготовка к работе и настройка радиостанции на заранее подготовленную частоту требовала определенной квалификации оператора и выполнялась перед началом боевого использования. В результате пользователь не имел возможности изменить назначенный ему канал связи. Одним из следствий этого положения было легкое вскрытие рабочих частот системы и организация ей эффективного радиопротиводействия. Вместе с тем чрезвычайно удачные схемотехнические и конструктивно-технологические решения привели к созданию дешевой и надежной радиостанции “Р-123” (“Магнолия”), которая в свое время относилась к лучшим образцам в своем классе и имела рекордное время эксплуатации – более 30-ти лет.

Уже к началу 70-х годов XX века стало ясно, что функциональные возможности радиостанций 2-го поколения уже не в полной мере удовлетворяют требования по оперативности работы и алгоритму взаимодействия с пользователем. Поэтому, как только появились новые технологические решения, такие как аналого-цифровое преобразование речи, диапазонно-кварцевая стабилизация частоты, автоматизация согласования с антенной и т.д., широкое распространение получили полупроводниковые приборы, возникли новые устройства частотной селекции и первые интегральные микросхемы, были созданы следующие поколения СС ТЗУ. На новой технологической основе были разработаны радиостанции 3-го поколения, в том числе “Р-173М” (“Абзац”), которая обеспечила работу в цифровом и аналоговом канале в режиме беспоисковой и бесподстроечной связи. В радиостанциях этого поколения оператор получил возможность использовать широкий набор рабочих частот и режимов работы, что положительно сказалось на защищенности этих средств связи. Принятые на вооружения радиостанции 3-го поколения ( “Р-173М”, “Р-159М” в УКВ и “Р-134” в КВ диапазоне) в настоящее время составляют основу вооружения сухопутных сил.

Дальнейшие разработки были направлены на решение задачи повышения помехозащищенности канала. Для этой цели в радиостанциях 4-го поколения “Р-163” (“Арбалет”) впервые реализован режим оперативной адресной связи, осуществляющий автоматизированный выбор свободного канала, режим передачи коротких дискретных сообщений (кодово-сигнальная связь), расширен диапазон частот, уменьшено время настройки и коммутации. Это было достигнуто за счет применения узлов, выполненных по интегральной технологии: микропроцессоров и БИС.

Значительный качественный сдвиг достигнут в радиостанциях 5-го поколения “Р-168” (“Акведук”), в которых в дополнение к адаптивному применен помехоустойчивый режим программной перестройки рабочей частоты, расширена возможность передачи дискретных сообщений, применено техническое маскирование информации. Резко повысилось быстродействие радиостанций при смене частот и режимов работы. Вместо величин порядка 500 мс, существующих средств связи, здесь это время уменьшилось до 1 мс. Расширение функциональных возможностей радиостанций по поколениям для возимых УКВ радиостанций показано в таблице:

Рост функциональных возможностей достигнут без увеличения габаритов радиостанций. Это стало возможным как за счет применения прогрессивных схемотехнических решений, так и за счет совершенствования элементной базы. Если изделия 2-го поколения в основном базировались на электровакуумные приборы и дискретные компоненты с удельной плотностью 0.04 эл/см3, то в радиостанциях 5-го поколения основу составили большие и сверхбольшие интегральные схемы и микропроцессоры с плотностью упаковки до 106 эл/кристалл. Современная элементная база позволила создать полностью автоматизированную электронную схему управления радиостанций и такие компоненты, как низко-шумящие широкополосные передатчики, быстродействующие синтезаторы частоты, цифровые схемы обработки информации, высокочастотные усилители с большим динамическим диапазоном и электронной настройкой, широкодиапазонные не настраиваемые антенны и многое другое. Конструктивно-технологические показатели по поколениям возимых УКВ радиостанций сведены в таблице:

Аналогичное развитие наблюдалось и в других классах радиостанций. Так резко возрос и практически сравнялся с возимыми технический уровень носимых радиостанций. Созданы портативные изделия, работающие в цифровом канале и с техническим маскированием информации и ведется работа по созданию радиостанций, работающих в режиме ППРЧ. Значительный прогресс достигнут и в характеристиках коротковолновых радиостанций, которые по своим функциональным характеристикам практически не уступают радиостанциям УКВ, значительно уменьшились по габаритам и могут работать в режимах адаптации и ППРЧ.

В 90-е годы стало ясно, что существующая система связи, включающая в себя только командную компоненту, уже не может удовлетворить требования по управлению силами и средствами в ТЗУ. Стало ясно и то, что разделение разработок на системные и аппаратные неэффективно. Потому были начаты работы по исследованию в направлении совершенствования систем связи ТЗУ. Это позволило с одной стороны разработать стратегию развития системы связи и управления, а с другой стороны – более обоснованно подходить к формированию и реализации требований к СС ТЗУ. Была разработана концепция системы связи ТЗУ, основанная на сочетании и взаимодействии следующих подсистем:

  1. сетей командной связи (СКС);
  2. сети общего пользования (СОП);
  3. сети радиодоступа, определения местоположения, обмена данными, опознавания и оповещения (АСМД).

Структура сети, отвечающая указанной концепции, приведена на рисунке:

Рис. 1. Структура базовой системы связи тактического звена управления

Сети командной связи выполняют традиционную функцию беспоискового и немедленного соединения командиров и подчиненных по должностной иерархической вертикали. Однако современные требования информационного обеспечения низового звена (взвод – отделение – боец) потребовали распространить СКС до передового окопа с возможностью доставки информации от бойца до командира любого уровня. В результате в СКС возникает специальная компонента – “солдатское радио”, обеспечивающее сбор и транспортировку информации о солдате, окружающей его обстановке и о противнике (координаты, видеоизображение, радиационные условия, медицинские показатели и т. д.). Особое место отводится обеспечению связи в боевых группах специального назначения, действующих в отрыве от основных сил. Для решения этих задач необходимо применение портативных высокоэффективных защищенных средств связи и передачи данных.

Другая особенность современной СКС – значительное увеличение объема информационного обмена в высших звеньях управления ТЗУ, что требует увеличения числа рабочих каналов. Без увеличения числа радиостанций этого можно добиться только за счет многоканальных средств связи в сочетании с низкоскоростными речепреобразующими устройствами, т.е. за счет применения радиостанций МВ диапазона с временным разделением каналов.

Сеть связи общего пользования, как правило, основана на методах множественного доступа к каналам сети и включает в себя компоненту опорной сети, реализующую функции связи между базовыми станциями, и компоненту доступа к опорной сети. Одним из наиболее эффективных способов организации такой сети, как известно, является сотовая сеть связи и среди них сеть с кодовым разделением каналов. Аппаратура, основанная на этих принципах, позволит создать сотовую сеть связи двойного применения, в том числе для использования в мирное время.

Особое значение в девяностые годы уделяется расширению не только объема, но и составляющих информационного обмена, таких как сведения о местоположении подвижных объектов, видеоизображений, электронной почты и др.

Задача определения местоположения делится на две: измерение координат каждого подвижного объекта и транспортировка результатов измерения с отображением результатов на электронной карте местности. Первую часть задачи решают спутниковые, наземные (маячные и автономные) радиотехнические системы, а также системы интегральной или геомагнитной навигации. Широкое развитие спутниковых систем не вытеснило, однако, другие навигационные системы, так как по объективным причинам существующие СНС обладают низкой помехозащищенностью в условиях не только преднамеренных, но и естественных помех. В этом смысле автономные, в том числе радио дальномерные системы значительно выигрывают и по этой причине находят широкое применение. Существенно, что радио дальномерная система хорошо сочетается с сетью сбора и распределения навигационной информации и, как следствие, с сетью радиодоступа.

В настоящее время технические средства связи и программное обеспечение сети решает навигационные задачи совместно с интегрированной сетью радиодоступа и сетью радиосвязи общего пользования. Технической основой такой сети служит новая многоканальная радиостанция ДМВ, в которой используется частотное и временное разделение каналов, расширение спектра широкополосным сигналом и программная перестройка радиочастоты. На основе этой радиостанции обеспечивается:

  1. измерение расстояния между подвижными объектами методом “радиодальномер с ответчиком” с использованием широкополосного сигнала для точного измерения времени распространения сигнала,
  2. многопролетная сеть множественного доступа с централизованным выбором маршрута передачи сообщений от ПО к станции радиодоступа – реперной станции (СРД),
  3. связь между СРД по каналу множественного доступа (опорная сеть).

Вычислительное оборудование, размещаемое на объектах сети, решает задачи расчета координат, их привязку к электронной карте, организацию и управление сетью связи, взаимодействие с другими сетями связи и прочие задачи связи и управления.

Таким образом, за истекшие 40 лет были созданы 4 поколения средств радиосвязи для тактического звена управления сухопутных войск. В последние годы развивается системотехническое направление, что позволит добиться определенных успехов в части формирования требований к техническим средствам текущего и следующего поколений и создания концепции развития системы связи ТЗУ.

Автор публикации

не в сети 9 часов

Александр

Аватар 0
QTH - г. Донецк, ДНР.
Комментарии: 8Публикации: 970Регистрация: 11-08-2015

Читайте также:

Добавить комментарий

Translate to»