Перспективы использования отечественных разработок для реализации сети связи с подвижными объектами в тактическом звене управления

НАУКА И ВОЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ № 1/2006, стр. 43-46

Перспективы использования отечественных разработок для реализации сети связи с подвижными объектами в тактическом звене управления

УДК 621.391.28

Подполковник Г.А. ЛЕОНОВИЧ,

адъюнкт кафедры связи Военной академии Республики Беларусь

Подполковник А.А. ПИЛЮШКО,

преподаватель кафедры связи Военной академии Республики Беларусь

Полковник Ю.А. СЕМАШКО,

начальник научно-исследовательского отдела

Научно-исследовательского института

Вооруженных Сил Республики Беларусь

В современном общевойсковом бою части и подразделения, входящие в состав того или иного соединения Сухопутных войск, а также их пункты управления (ПУ) будут постоянно находиться в движении. Именно высокоманевренные действия позволят противодействовать разведке противника по определению районов размещения ПУ, элементов боевого порядка, огневых средств, а значит, повысят их живучесть. Кроме того, осуществление маневра затрудняет вскрытие противником замысла командования на бой, позволяет вести бой на широком фронте, прикрывая с учетом условий местности участки, находящиеся на направлении главного удара противника, создает благоприятные условия для достижения целей боя

В этих условиях организация только сетей прямой командной связи между узлами связи пунктов управления (УС ПУ) не может обеспечить требуемое качество управления. Перспективным направлением совершенствования системы связи тактического звена управления (ТЗУ) является создание в полосе обороны (ответственности) соединения сети связи с подвижными объектами (ССПО), включающей в себя две подсистемы [3]:

абонентского радиодоступа,

каналообразования и коммутации (КК).

Опыт создания таких сетей (сетей связи общего пользования) имеется, в частности, в армиях Великобритании - система PTARMIGAN, ФРГ - система AUTOKO, Франции - RITA, Италии - SOTRIN, Российской Федерации - система «Гранит». В то же время наиболее разветвленную структуру и более широкие возможности по отношению к аналогичным системам армий других государств - членов НАТО либо взаимодействующих с НАТО имеет состоящая на вооружении армии США система MSE, что объясняется масштабами решаемых объединениями, соединениями, частями и подразделениями сухопутных войск США задач.

Все системы - как MSE, так и ее аналоги - объединяет общая идеология формирования структуры. Например, все аналогичные MSE системы построены по принципу «сетка», их основу составляют разнесенные друг от друга на несколько десятков километров мобильные районные узлы связи (РУС), соединенные радиорелейными и кабельными линиями связи. При этом на РУС размещается коммутационное оборудование. Радиорелейные станции работают в диапазоне частот от нескольких сотен МГц до нескольких десятков ГГц. На УС ПУ размещаются средства привязки к РУС различной емкости, а также средства радиодоступа абонентов, находящихся в движении, к сети связи общего пользования, образованной РУС и линиями связи, проложенными между ними.

Особо следует отметить факт, что MSE - практически единственная система, которая была применена в реальных боевых условиях и получила действительную, а не смоделированную оценку своей боевой эффективности и степени соответствия целевому предназначению. Так, во время проведения операций «Щит пустыни» и «Буря в пустыне» оборудование MSE работало надежно в течение всего периода боевых действий. Оно полностью обеспечило выполнение задачи, определенной для системы связи: «Эффективная связь должна обеспечиваться от окопа до командующего на ТВД и до президента». Имеются данные [5] о том, что в ходе учений, а также во время военных конфликтов в Персидском заливе с помощью системы MSE передавалось до 70 % сообщений, циркулирующих в оперативно-тактическом (тактическом) звене управления сухопутных войск США.

Достоинством ССПО является то, что она обеспечивает обслуживание абонентов, находящихся в любой точке района боевых действий. Состав элементов системы, количество оборудования, необходимого для ее развертывания, рассчитывается в зависимости от обслуживаемой площади, а также количества абонентов. Такая система обладает высокой раз-ведзащищенностью и помехоустойчивостью. Особенно важно то, что в ходе высокоманевренного боя, в отличие от сетей прямой командной связи, не требуется больших затрат сил, средств и времени по реконфигурации системы.

Актуальной задачей военной теории и практики является обоснование технических заданий на разработку технических средств и вариантов их боевого применения, позволяющих реализовать новый для ТЗУ принцип абонентского радиодоступа.

Рассмотрим перспективы применения одной из имеющихся отечественных разработок в подсистеме абонентского радиодоступа ТЗУ.

Так, специалистами Центра электромагнитной совместимости УП «НИИСА» ГНПО «Агат» для обеспечения обмена информацией различного вида (речь, данные, видео) между стационарными и мобильными абонентами разработана мультимедийная система радиосвязи с широкополосными сигналами «Топаз» [2]. Структурная схема применения радиостанций системы радиосвязи «Топаз» при работе на стоянке представлена на рис. 1.

Перспективы использования отечественных разработок для реализации сети связи с подвижными объектами в тактическом звене управления

Данная система включает в себя:

центральную радиостанцию (ЦРС);

29 абонентских радиостанций (АРС);

348 портативных радиостанций (ПРС) должностных лиц.

При этом канальная емкость ЦРС равна 29. В свою очередь, канальная емкость АРС равна 12, то есть одна АРС обслуживает 12 подвижных абонентов, имеющих ПРС. Между ЦРС и каждой АРС существует один широкополосный канал связи, позволяющий одновременно обслуживать всех 12 абонентов АРС, не создавая очереди обслуживания, без потерь вызовов. Радиус зоны обслуживания ЦРС составляет 15 км, а АРС - 1 км. Диапазон рабочих частот: 1,35 - 2,5 ГГц.

Очевидно, что для каждого подразделения, входящего в состав того или иного элемента боевого порядка, либо для элемента боевого порядка в целом, либо для ПУ, если район их развертывания имеет размеры до 2 км по фронту и до 2 км в глубину, а количество подвижных абонентов не превышает 12, возможно создание локальной сети управления подвижными абонентами на основе развертывания АРС и оборудования подвижных абонентов ПРС.

Например, мотострелковая рота в обороне занимает опорный пункт от 1 до 1,5 км по фронту и до 1 км в глубину. При этом подвижными абонентами в роте являются командир роты - 1, командиры взводов - 3, командиры отделений - 9. Итого - 13 человек. Таким образом, развертывание одной АРС позволяет осуществить радиопокрытие ротного опорного пункта и обеспечить в целом радиосвязь между должностными лицами от командира роты до командира отделения включительно.

При ведении соединением обороны на фронте, не превышающем 30 км, возможна организация радиальной радиосети между ЦРС и абонентскими радиостанциями и тем самым обмен информацией между подвижными абонентами, находящимися на ПУ соединения и в районах развертывания элементов боевого порядка.

Достоинства системы радиосвязи «Топаз» следующие:

1. Использование для работы малоосвоенного диапазона частот 1,35 - 2,5 ГГц создает благоприятные условия для электромагнитной обстановки в районе развертывания системы, позволяет передавать широкополосные сигналы, а значит, обеспечивает развед- и помехозащищенность системы в целом.

2. Сравнительно небольшие габариты и вес ПРС.

3. Возможность организации локальных радиосетей в районах развертывания ПУ соединения, а также частей и подразделений, действующих на отдельных направлениях, в полосе обеспечения, выполняющих ответственные задачи в составе элементов боевого порядка, фронт и глубина развертывания которых не превышают 2 км.

Недостатки системы радиосвязи «Топаз»:

1. Использование одной ЦРС, размещаемой в центре полосы обороны (ответственности) соединения, обусловливает низкую живучесть всей системы в бою. Тем более, что при ведении соединением обороны на широком фронте, превышающем 30 км, не представляется возможным обеспечить радиопокрытие одной ЦРС всей полосы обороны (ответственности).

2. Для обслуживания всех ПО в полосе обороны (ответственности) соединения необходимо использовать большое количество автомобильной техники, на базе которой развертываются АРС. При этом АРС, выделяемые в интересах подразделений первого эшелона, развертываются в непосредственной близости от переднего края обороны, что требует принятия специальных мер по их защите, прежде всего от средств огневого поражения противника.

3. Использование для связи диапазона частот 1,35 - 2,5 ГГц обязывает учитывать множество факторов, влияющих на распространение радиоволн и прежде всего поглощение радиоволн в осадках.

Таким образом, созданная в НИИСА система радиосвязи «Топаз» в имеющемся виде не позволяет полностью решить проблему организации и обеспечения связи с подвижными объектами соединения в бою. Она, являясь системой двойного назначения, для обеспечения связи между ПО в бою изначально и не предназначалась.

Одним из вариантов технического решения проблемы ССПО ТЗУ в настоящее время является закупка для Вооруженных Сил Республики Беларусь российского комплекса технических средств подвижной радиосвязи типа «Гранит» либо разработка отечественного аналога с использованием принципа построения, заложенного в комплексе «Гранит». Суть принципа поясняется рисунком 2.

Перспективы использования отечественных разработок для реализации сети связи с подвижными объектами в тактическом звене управления

Так, для обеспечения функционирования ССПО в полосе обороны (ответственности) соединения необходимо развернуть 4-8 станций радиодоступа (СРД), не менее 4 центров коммутации и каналообразования (ЦКК), соединенных между собой радиорелейными и проводными линиями связи. Дистанция связи между ЦКК составляет до 15 - 20 км. Канальная емкость линий связи между ЦКК, а также привязки к ПОСС включает более 40 каналов тональной частоты (КТЧ). Привязка СРД к ЦКК, а также ЦКК к полевой опорной сети связи (ПОСС) объединения осуществляется с использованием радиорелейных и проводных линий привязки.

С точки зрения использования отечественных разработок, в качестве СРД предлагается использовать ЦРС системы «Топаз», смонтированные на шасси белорусского производства. Необходимо осуществить доработку ПРС должностных лиц с тем, чтобы иметь два варианта абонентских радиостанций: возимые (устанавливаемые на автомобильной и бронетехнике) и носимые. Для подъема антенн ЦРС предлагается использовать телескопические мачты и летно-подъемные средства (ЛПС), например аэростаты.

Поднятая при помощи ЛПС на большую высоту антенна будет иметь большой радиус зоны обслуживания. Применение ЛПС для размещения на них оборудования особенно эффективно в населенных пунктах и районах, имеющих высокую плотность застройки. Кроме того, комплексное использование наземных и ЛПС для размещения элементов ССПО позволяет иметь необходимый резерв, используемый в случае выхода из строя наземного оборудования, а также во время маневра наземных средств в ходе боя.

В качестве технических средств, обеспечивающих функционирование подсистемы КК, могут использоваться как аналоговые системы передачи (АСП) информации, имеющиеся на вооружении войск связи Вооруженных Сил Республики Беларусь в настоящее время, так и цифровые системы передачи (ЦСП) информации, использование которых планируется в ближайшей перспективе, в их рациональном сочетании [1], а также коммутаторы, построенные на базе современных цифровых АТС и автоматических систем коммутации (маршрутизации).

Основу линий связи между АСП и ЦСП будут составлять радиорелейные линии связи, благодаря удобству и быстроте свертывания и развертывания таких линий. В то же время не утратят своего значения в качестве резервных проводные линии связи, развертывание которых возможно как в ходе непосредственной подготовки к бою, так и заблаговременно в угрожаемый период. При этом в качестве проводных линий связи целесообразно использовать ВОЛС. Использование ВОЛС на магистралях небольшой протяженности, характерной для ССПО ТЗУ, предпочтительно по следующим причинам:

срок службы волоконно-оптического кабеля значительно больше, чем металлического;

затраты на прокладку и обслуживание ВОЛС в настоящее время соизмеримы с затратами на прокладку и обслуживание линии связи на металлическом кабеле (равно как и на сам кабель), а анализ диаграмм соотношения цен на кабельную продукцию за последние годы позволяет наблюдать устойчивую тенденцию к снижению стоимости ВОЛС;

после АСП по ВОЛС впоследствии смогут без дополнительных согласований работать высокоскоростные ЦСП.

Также решающим фактором являются вес ВОЛС и большая длина усилительного участка, что существенно сказывается на удобстве и скорости прокладки линий. Кроме того, использование ВОЛС сразу позволит улучшить целый ряд тактико-технических характеристик систем связи (скрытность передачи информации, имитостойкость, защищенность от внешних электромагнитных влияний).

В свою очередь полный переход от АСП по металлическим кабелям к совместному использованию как АСП, так и ЦСП по ВОЛС целесообразно осуществлять постепенно. На начальном этапе необходимо в качестве линейного оборудования использовать и металлический, и волоконно-оптический кабель с постепенным увеличением доли последнего. При этом сохраняется оконечное аналоговое каналообразующее оборудование. Суть этапа иллюстрируется рисунком 3.

В последующем предлагается полностью заменить оборудование линейного тракта АСП на волоконно-оптический кабель, а в качестве каналообразующего оборудования использовать как АСП, так и ЦСП (рис. 4).

Поэтапное решение проблемы позволит избежать высоких единовременных затрат на внедрение в систему связи передовых технологий и новейших разработок.

Перспективы использования отечественных разработок для реализации сети связи с подвижными объектами в тактическом звене управления

Анализ предложенного выше пути поэтапной реконструкции аналоговых сетей связи показывает, что требуется дополнительная установка на стыке оконечного каналообразующего оборудования систем передачи и оборудования линейного тракта специализированных интерфейсов для согласования линейных (групповых) сигналов систем передачи с типовыми сигналами, передаваемыми по линии связи. Так, переход к АСП по ВОЛС требует наличия простых и дешевых методов преобразования группового аналогового сигнала (ГАС) к виду, удобному для передачи по ВОЛС без ухудшения качества связи. Существуют три возможных способа передачи ГАС по ВОЛС [4]:

с использованием непосредственной модуляции интенсивности оптического излучения аналоговым сигналом;

с использованием предварительного аналого-импульсного преобразования аналогового сигнала и последующей модуляцией им интенсивности оптического излучения;

с использованием предварительного аналого-цифрового преобразования аналогового сигнала и последующей модуляцией им интенсивности оптического излучения.

В современной научно-технической литературе, посвященной оценке данных способов, указывается, что по критерию получения максимальной помехозащищенности наиболее предпочтительными являются системы передачи с использованием цифровых методов модуляции ГАС. Однако реализация быстродействующих АЦП и ЦАП ГАС на современной элементной базе еще достаточно сложна, аппаратура имеет сравнительно большие габариты, массу, потребляемую мощность и стоимость. Практическое применение цифровых методов передачи ГАС по ВОЛС целесообразно только на магистральных линиях связи большой протяженности, где высокая стоимость и сложность оконечной аппаратуры компенсируется простотой и дешевизной меньшего числа промежуточных регенераторов [4].

В свою очередь, прямая модуляция оптического излучения аналоговым многоканальным сигналом обладает очень низкой помехозащищенностью и поэтому обеспечивает слишком малую дальность связи: всего лишь десятки или сотни метров. Главный недостаток этого метода - высокий уровень нелинейных продуктов - обусловлен сложной природой нелинейности оптических излучателей. Устранить указанный недостаток можно использованием специальных мер, значительно усложняющих передающую часть аппаратуры: введением широкополосных (в полосе частот ГАС) γ-корректоров и уменьшением глубины модуляции, что ведет к ухудшению отношения сигнал/собственный шум на выходе системы. Стоимость таких систем по сравнению с цифровыми еще более значительна, и требуется очень высокий уровень подготовки обслуживающего персонала [4].

Определенную конкуренцию цифровым методам преобразования ГАС для передачи их по ВОЛС составляют аналого-импульсные методы модуляции: ЧИМ, ШИМ, ФИМ и др. Высокие технико-экономические показатели при этом достигаются за счет использования простых в реализации и дешевых преобразователей. Кроме того, такие преобразователи обеспечивают работу по ВОЛС с большими, чем при цифровой передаче, дисперсионными искажениями, хорошо сопрягаются со среднескоростными приемно-передающими оптическими модулями, которые серийно выпускаются для ЦСП - все это ускоряет разработку и внедрение ВОСП и упрощает их эксплуатацию. Среди аналого-импульсных методов модуляции наивысший энергетический потенциал ВОСП типовых ГАС позволяет реализовать ЧИМ, соединяющая в себе преимущества импульсной и частотной модуляции. Главный недостаток аналого-импульсных методов модуляции (в том числе и ЧИМ) заключается в том, что преимущества (с точки зрения системного подхода) этих методов над цифровыми обеспечиваются только при ограниченной дальности передачи сигналов (до нескольких десятков километров) и малом числе ретрансляций. При работе на большие расстояния ЦСП оказываются вне конкуренции.

На кафедре связи Военной академии Республики Беларусь в стадии завершения находится разработка устройства, именуемого ЧИМ-модемом, позволяющего эффективно решать проблему преобразования аналогового сигнала к виду, позволяющему передавать его по ВОЛС [4].

Таким образом, имеющиеся в стране технические разработки, накопленный научно-технический потенциал предприятий военно-промышленного комплекса, в частности ГНПО «Агат», позволяют решить проблему совершенствования системы связи ТЗУ за счет ее структурного преобразования, возможного на основе оснащения войск новейшими комплексами связи.

ЛИТЕРАТУРА

1. Асеев А.А., Дудник Б.Я., Кулешов И.Л. Проблемы организации военной связи //Военная мысль. - 2005. - № 2.

2. Варвашеня А.В., Веретынский В.И., Волошин В.И., Зезюльчик В.Н., Лебедев Ю.И. Мультимедийная система радиосвязи с широкополосными сигналами «Топаз»: результаты разработки и перспективы применения в АСУ // Седьмая военно-научная конференция Военной академии Республики Беларусь 26 - 27 января 2005 года: Тезисы докладов. - Минск, 2005.

3. Калинин В.М., Леонович Г.А. Синтез облика и архитектуры перспективной системы связи ТЗУ // Наука и военная безопасность. - 2004. - № 3.

4. Кириллов В.И., Пилюшко А.А. Состояние и перспективы развития волоконно-оптических систем передачи на сетях связи МО РБ //Известия Белорусской инженерной академии. - 1997. - № 1(3)/1.

5. Лигута С., Кононенко А., Свердлов А. Автоматизированная система // По материалам зарубежной печати // Армейский сборник. -1996. - № 6.


Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте

  • <a href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX" data-mce-href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX">InstaForex</a>
  • share4you сервис для новичков и профессионалов
  • Animation
  • На развитие сайта

    нам необходимо оплачивать отдельные сервера для хранения такого объема информации