Средства авиационной связи

- на выходе умножителя частоты: 1 кГц, 2 кГц,… nf1, где n - целое число;

- на выходе преобразователя частоты:

при m = 1: 11 кГц, 12 кГц, 19 кГц, … (nf1 + mfкг) или 9 кГц, 8 кГц, 7 кГц, …(nf1 - mfкг);

при m = 2: 21 кГц, 22 кГц, ... (nf1 + mfкг) или 19 кГц, 18 кГц, …(nf1 - mfкг).

Для получения необходимой сетки частот применяют несколько кварцевых генераторов, делителей частоты и умножителей, а перебор частот осуществляют в преобразователях частоты. Такой способ применялся в радиостанциях старого образца.

Синтезатор косвенного синтеза сетки частот (рис. 4.3) позволяет сформировать дискретную сетку стабильных частот от одного кварцевого генератора. Частота кварцевого генератора fоп является образцом для сравнения. Установкой на пульте управления радиостанции рабочей частоты задается коэффициент деления N делителя частоты ДЧ. Тогда на выходе делителя ДЧ значение частоты будет определяться соотношением fдч = fуг/N, где fуг - значение частоты на выходе управляемого генератора УГ. Если fдч ? fоп, то на выходе схемы сравнения СС формируется постоянное напряжение Uупр., соответствующей полярности, под действием которого, изменяется частота генератора УГ до тех пор, пока не будет обеспечено равенство fдч = fоп.

Таким образом, на выходе генератора УГ установится частота в соответствии с частотой, набранной на пульте ПДУ.

4.3.4 Особенности построения структурных схем бортовых радиостанций

В гражданской авиации в качестве радиостанций ОВЧ диапазона в основном применяются МВ радиостанции "БАКЛАН", "ОРЛАН-85СТ", а ВЧ диапазона - ДКМВ радиостанция "АРЛЕКИН-ДЕ", "ЯДРО" и ее модификации.

Приемники, как правило, строятся по схеме супергетеродинного типа с двумя или тремя преобразованиями частоты, что обеспечивает высокую чувствительность и избирательность по соседним и зеркальным каналам. В приемниках применяется ручная регулировка громкости, автоматическая регулировка усиления, подавление внутренних шумов приемника и другие регулировки.

Передатчики строятся по классической схеме, с применением амплитудных модуляторов и усилителей мощности.

Для пояснения работы названных регулировок, рассмотрим, в качестве примера, упрощенную структурную схему "ОРЛАН-85СТ" (рис. 4.4), а работу встроенной системы контроля и работу радиостанции в режиме однополосной модуляции на примере радиостанции "ЯДРО-1Г1" (рис. 4.5).

Упрощенная структурная схема "ОРЛАН-85СТ"

В приведенной схеме приемник имеет два преобразования по частоте (СМ1 и СМ2). Источником гетеродинных частот является синтезатор частоты СЧ. С выхода амплитудного детектора АД низкочастотный сигнал речевого сообщения проходит через электронный ключ ЭКл, управляемый схемой подавления шумов, на усилители низкой частоты УНЧ. К выходу АД также подключены схема АРУ, схема подавления шумов и широкополосный усилитель ШП УНЧ.

С помощью регулировочного сопротивления Rр, указанного на схеме, производится ручная регулировка громкости (РРГ). Ручная регулировка громкости позволяет изменять громкость прослушиваемых сообщений.



Схема АРУ предназначена для стабилизации уровня сигнала на выходе усилителей УПЧ приемника. Необходимость АРУ особенно важна для самолетных радиостанций, когда изменение расстояния между диспетчерской вышкой и самолетом приводит к изменению амплитуды входных сигналов в десятки и даже сотни раз. При этом возможна перегрузка усилителей (переход в режим насыщения) при больших входных сигналах и, соответственно, значительные искажения сигнала речевого сообщения. Поэтому, задача АРУ - изменять усиление приемника в зависимости от уровня входного сигнала: при максимальном уровне система АРУ должна обеспечить минимальный коэффициент усиления радиоканала приемника, и при минимальном уровне - максимальный. Для этого используется выпрямленное напряжение, которое получается в результате выделения и выпрямления выходного напряжения детектора. Амплитуда этого напряжения пропорциональна уровню принимаемого сигнала. Напряжение подается на соответствующие цепи усилительных элементов УПЧ, уменьшая усиление в этих каскадах. На рис. 4.4 в состав схемы АРУ входит фильтр ФАРУ и усилитель постоянного тока УПТ.

Для подавления собственных шумов приемника (во время пауз при радиообмене) применяется схема подавления шумов (схема ПШ). Схема ПШ управляет электронным ключом Э Кл, приводя его в замкнутое или разомкнутое состояние, в зависимости от уровня принимаемого сигнала. При отсутствии сигнала или же при малом его уровне, ключ разомкнут. При разомкнутом состоянии ключа, шумы приемника в телефонах не прослушиваются.

Для оценки уровня принимаемого сигнала, применяется косвенный метод. Метод заключается в определении соотношения сигнал/шум, измеряемого на выходе приемника. Такой метод оценки основан на понятии реальной чувствительности приемника. Как известно (§2.1), реальной чувствительностью называется наименьшее напряжение на входе приемника, при котором соотношение сигнал/шум на выходе приемника равно трем. Следовательно, в зависимости от этого соотношения оценивается напряжение сигнала на входе приемника:

- сигнал/шум > 3, напряжение больше реальной чувствительности;

- сигнал/шум < 3, напряжение меньше реальной чувствительности (сигнал слабый).

Работа схемы ПШ основана на определении соотношения сигнал/шум и, в зависимости от этого соотношения, управления состоянием ключа ЭКл.

Схема ПШ состоит из фильтров шума и сигнала, усилителей постоянного тока УПТ и схемы сравнения СС. Напряжение шума выделяется фильтром высокой частоты Ф шума и преобразуется в постоянное напряжение усилителем постоянного тока УПТ. Напряжение полезного сигнала, соответственно, фильтром низкой частоты Ф сигнала и усилителем УПТ. Сравнение сигнала и шума происходит в схеме сравнения СС. При превышении сигналом уровня шума в три и более раз, с выхода СС поступает напряжение, замыкающее ключ Э Кл. В противном случае, если соотношение сигнал/шум меньше трех, ключ будет разомкнут.

Включается схема ПШ с пульта ПДУ радиостанции.

Недостатком применения схемы ПШ является уменьшение дальности связи на прием. Предположим, что самолет находится на таком удалении от диспетчерской вышки, при котором напряжение на входе приемника меньше реальной чувствительности. В этом случае, ключ Э Кл разомкнут, и в телефонах сигнал не прослушивается. Если же отключить схему ПШ, то ключ Э Кл будет постоянно в замкнутом состоянии и пилот сможет прослушать сообщение диспетчера.

При настройке радиостанции на новую рабочую частоту, схема ПШ должна быть отключена. И только, убедившись в устойчивом приеме сигналов сообщения, схему ПШ можно включить.

По каналам радиостанций возможна также передача данных. В данной схеме, на вход усилителя УНЧ передатчика поступают частотно- или фазоманипулированные колебания поднесущей частоты от аппаратуры организации связи (CMU). В амплитудном модуляторе АМ производится преобразование их в высокочастотные колебания. Соответственно, при приеме, выделение частотно- или фазоманипулированных колебаний осуществляется в широкополосном усилителе ШП УНЧ. С выхода ШП УНЧ сигналы поступают на аппаратуру организации связи (CMU) для последующей обработки и отображения на дисплее МФПУ.

В схеме передатчика, система автоматической регулировки глубины модуляции (АРГМ) предназначена для стабилизации глубины модуляции излучаемых сигналов при изменении громкости передаваемого речевого сообщения. По принципу действия эта система подобна системе АРУ: с ее помощью в зависимости от силы звука изменяется коэффициент усиления УНЧ так, что изменения напряжения сигналов на выходе усилителя УНЧ оказываются значительно меньше входных.

Исправность передатчика проверяется по прослушиванию собственной передачи. С этой целью, в канале передатчика установлен детектор самопрослушивания Дет. с/пр., с выхода которого сигнал речевого сообщения поступает на усилитель УНЧ приемника, и далее, через оконечный УНЧ, на телефоны гарнитуры.

Контроль работоспособности радиостанции осуществляется блоком управления и контроля БУК. Блок контроля БУК контролирует работу радиостанции в автоматическом непрерывном режиме или по команде, поступающей с передней панели приемопередатчика.

Информация об исправности (неисправности) блоков радиостанции выдается в бортовую информационную систему и на индикаторы, расположенные на корпусе приемопередатчика.

Особенностью радиостанции "ОРЛАН-85СТ" является возможность непрерывного контроля наличия сигнала на аварийной частоте 121,5 МГц. С этой целью, блок контроля БУК осуществляет кратковременную (100-200) мс с периодичностью в 1 с перестройку (сканирование) на частоту 121,5 МГц путем формирования кодов управления синтезатором СЧ и управляющего напряжения на варикапы усилителя УВЧ. При наличии несущей на частоте 121,5 МГц, блок контроля БУК формирует команды на включение звуковой и световой сигнализации. При появлении сигнала на основном (рабочем) канале, сканирование прекращается.

Упрощенная структурная схема радиостанции "ЯДРО - 1Г1"

В состав радиостанции (рис. 4.5) входит приемо-передающая антенна, антенно-согласующее устройство АСУ, приемник, передатчик, синтезатор частоты и система встроенного контроля.

АСУ предназначено для автоматического согласования комплексного сопротивления антенны с волновым сопротивлением высокочастотного кабеля. Входное сопротивление антенны является комплексным и изменяется в диапазоне рабочих частот радиостанции. При этом активная и реактивная составляющие входного сопротивления коротковолновых антенн могут меняться в пределах от единиц до тысяч Ом. АСУ позволяет обеспечить эффективную передачу энергии сигнала от передатчика в антенну и от антенны к приемнику. Для охлаждения АСУ на больших высотах, производится наддув блока воздухом от самолетной пневмосистемы или системы кондиционирования.

Приемник собран по супергетеродинной схеме с тройным преобразованием частоты.

Радиостанция "ЯДРО-1Г1" может работать в режимах "АМ" и "ОМ".

При приеме в режиме "АМ", сигнал с выхода высокочастотной части приемника поступает на амплитудный детектор АД. С выхода детектора АД сигнал звуковой частоты после усиления в усилителях УНЧ1 и УНЧ2 поступает на телефоны пилотов.

В режиме "ОМ", преобразованный по частоте однополосный сигнал радиостанции смешивается в смесителе СМ с высокочастотным колебанием частотой fГ4 от синтезатора частоты СЧ, а усилителем УНЧ1 выделяется сигнал звуковой частоты. Работа схемы подавления шумов аналогична схеме подавления шумов МВ радиостанции. Напряжение шумов выделяется фильтром высокой частоты ФВЧ и преобразуется в постоянное напряжение выпрямителем В. Напряжение полезного сигнала, соответственно, фильтром низкой частоты ФНЧ и выпрямителем В. Сравнение амплитудных значений происходит в схеме сравнения СС. Переключателем "ПШ" на пульте ПУ изменяется значение амплитуды сигнала, т.е. задается порог срабатывания схемы подавления шумов. Если обеспечивается заданное превышение уровня сигнала над уровнем шума, то ключ Кл находится в замкнутом состоянии и через него беспрепятственно проходит сигнал сообщения от диспетчера. В противном случае, ключ Кл разомкнут. В режиме передачи, АМ или ОМ сигнал формируется на частоте 500 кГц, а в высокочастотной части передатчика производится перенос полученного спектра в область рабочих частот радиостанции. Для контроля исправности передатчика, часть сигнала с выхода его высокочастотной части поступает на амплитудный детектор АД с/просл., тем самым, разрешая сигналу речевого сообщения (с усилителя УНЧ передатчика) пройти через детектор на УНЧ2 приемника и далее на телефоны.

Для определения работоспособности радиостанции в режимах приема и передачи применяется встроенная система контроля (ВСК). На рис. 4.5 путь прохождения сигналов контроля показан пунктирной линией. Проверка работоспособности осуществляется нажатием кнопки "Контроль" на пульте управления.

В режиме "Прием" при нажатии кнопки "Контроль", вход приемного тракта отключается от антенны. Этим исключается влияние внешних помех на результаты контроля. При этом, запускается генератор шума, шумовой сигнал которого, поступает на приемник, преобразуется и, в конечном счете, поступает на телефоны (в телефонах шум) и на детектор контроля. При уровне напряжения не меньшем минимально-допустимого, детектор выдает сигнал на загорание светодиода "Контроль" на ПУ.

В режиме "Передача" (нажата кнопка "Радио") и при нажатии кнопки "Контроль", выход передатчика отключается от антенны, запускается генератор 2000 Гц. Сигнал генератора проходит через все каскады передающего канала, в том числе и детектор АД с/просл. Соответственно, наличие в телефонах сигнала 2000 Гц свидетельствует о работоспособности передающего канала. Кроме того, с выхода передатчика высокочастотный сигнал поступает на схему контроля выходной мощности. При уровне высокочастотной мощности не меньше допустимого загорается светодиод "Контроль".

4.3.5 Назначение органов управления и порядок проверки работоспособности радиостанций

Пульт управления МВ радиостанции "БАКЛАН"

На пульте управления МВ радиостанции "Баклан" (рис. 4.6) расположено:

1) две ручки установки частоты. Левой ручкой устанавливается частота через 1 МГц, правой через 25 кГц;

2) окно - для индикации устанавливаемой частоты;

3) выключатель "ПШ" - для включения схемы подавления шумов.

Работоспособность радиостанции оценивается по результатам проверки ее отдельных блоков и узлов:

а) приемника - по наличию шумов или прослушиванию радиообмена;

б) схемы подавления шумов - по пропаданию шумов при включении выключателя "ПШ";

в) передатчика - по наличию прослушивания своей передачи;

г) в целом радиостанции - по наличию прослушивания своей передачи и прослушиванию ответа диспетчера при проведении с ним контрольной связи.

Пульт управления МВ радиостанции "ОРЛАН-85СТ"

На пульте управления МВ радиостанции "ОРЛАН-85СТ" (рис. 4.7) расположено:

1 - две ручки переключателей установки частоты. Левой ручкой устанавливается частота через 1 МГц, правой - через 25 кГц и 8 кГц. Для ускоренной установки частоты необходимо быстро вращать правую ручку. При этом кратковременно гаснут индикаторы двух младших разрядов на электронном цифровом индикаторе ПДУ, и производится установка третьего младшего разряда. После прекращения вращения правой ручки, загораются индикаторы младших разрядов, и ПДУ переходит в режим полного перебора каналов;

2 - один или два 6-разрядных электронных индикатора для индикации рабочей и резервной частоты;

3 - кнопка РЕЗ для перехода на резервный канал (в варианте исполнения ПДУ с двумя электронными индикаторами);

4 - кнопка КАНАЛ (в варианте исполнения ПДУ с двумя электронными индикаторами) для перехода в режим набора частоты;

5 - светодиод АС, горит при наличии сигнала на канале аварийной частоты 121,5 МГц;

6 - переключатель АП, для включения/выключения режима контроля канала на аварийной частоте 121,5 МГц;

7 - переключатель ПШ, для включения/выключения схемы подавления шумов.

Работоспособность радиостанции оценивается по результатам проверки ее отдельных блоков и узлов:

а) приемника - по наличию шумов или прослушиванию радиообмена;

б) схемы подавления шумов - по пропаданию шумов при включении переключателя "ПШ";

в) передатчика - по наличию прослушивания своей передачи;

г) в целом радиостанции на канале аварийной частоты, для чего:

- на ПДУ включить переключатель АП;

- установить значение частоты 121,505 (соответствует частоте 121,5 МГц при разносе частот 8,33 кГц);

- нажать кнопку "РАДИО" (не более 2с);

- убедиться в загорании светодиода АС на ПДУ и звукового сигнала в телефонах, изменяющегося по частоте.

д) в целом радиостанции на канале рабочей частоты, для чего:

- установить на ПДУ рабочую частоту диспетчера ОВД и провести с ним контрольную связь.

Примечание: 1) Для контроля канала на аварийной частоте 121,5 МГц, включить переключатель АП. При появлении сигнала на аварийной частоте загорится светодиод АС на ПДУ, а в телефонах будет изменяющийся по тону сигнал.

2) Для прослушивания информации и выхода на радиосвязь на аварийном канале необходимо настроиться на аварийную частоту 121,5 МГц.

Пульт управления ДКМВ радиостанции "ЯДРО-1Г1"

На пульте управления ДКМВ радиостанции "ЯДРО-1Г1" (рис. 4.8) расположено:

1) переключатель режимов работы на три положения "ВЫКЛ", "ОМ", "АМ" - для выключения питания радиостанции ("ВЫКЛ") и переключения режимов работы;

2) четыре ручки (правая крайняя сдвоена) и отсчетное цифровое устройство - для набора требуемой частоты с отсчетом по шкале в кГц;

3) переключатель "ПШ" - для включения и ступенчатого изменения порога срабатывания схемы ПШ;

4) кнопка и сигнализатор "КОНТРОЛЬ" - для включения встроенной системы контроля работоспособности радиостанции и индикации ее исправности;

5) светосигнальное табло "НАСТ" горит при отработке механизмов автонастройки;

6) светосигнальное табло "АВАР" горит при перегрузке по цепям питания;

7) ручка регулятора "ГРОМК" - для регулировки громкости прослушиваемых сообщений и сигналов прослушивания своей передачи.

Порядок проверки работоспособности радиостанции "ЯДРО-1Г1" состоит из следующих этапов (считаем, что гарнитура подключена к радиостанции):

1) Установить органы управления на ПДУ в исходное положение:

- переключатель режимов работы в "ВЫКЛ";

- переключатель "ПШ" в "ВЫКЛ";

- ручку регулятора "ГРОМК" вправо до упора;

- установить частоту, отличающуюся от частоты аэродромной радиостанции.

2) Включить питание:

- включить автоматы защиты цепи питания;

- переключатель режимов работы перевести в положение "ОМ".

3) Убедиться в отработке механизма автонастройки радиостанции на частоту по загоранию лампы "НАСТ" и ее погасанию через время, не более 5с.

4) Убедиться в работе приемника по прослушиванию шумов.

5) Убедиться в работе приемника в режиме встроенного контроля, для чего:

- нажать на ПДУ кнопку "КОНТРОЛЬ";

- убедиться в прослушивании шумов и загорании сигнализатора "КОНТРОЛЬ".

6) Установить переключатель режимов работы в положение "AM" и убедиться в работе приемника в режиме встроенного контроля, для чего:

- нажать на ПДУ кнопку "КОНТРОЛЬ";

- убедиться в прослушивании шумов и загорании сигнализатора "КОНТРОЛЬ".

7) Убедиться в работе передатчика в режиме встроенного контроля, для чего:

- одновременно нажать кнопку "РАДИО" на штурвале и кнопку "КОНТРОЛЬ" на ПДУ;

- убедиться в прослушивании звукового сигнала 2000 Гц и загорании сигнализатора "КОНТРОЛЬ".

При этом на приборной доске кабины экипажа должно гореть табло "ПРД КВ РАБОТАЕТ".

8) Переключатель режимов установить в положение "ОМ".

Убедиться в работе передатчика в режиме встроенного контроля, для чего:

- одновременно нажать кнопку "РАДИО" на штурвале и кнопку "КОНТРОЛЬ" на ПДУ;

- убедиться в прослушивании звукового сигнала 2000 Гц и загорании сигнализатора "КОНТРОЛЬ".

При этом на приборной доске кабины экипажа должно гореть табло "ПРД КВ РАБОТАЕТ".

9) Убедиться в целом в работе радиостанции на канале рабочей частоты, для чего:

- установить переключатель режимов работы в положение "AM" или "ОМ" (в зависимости от режима работы аэродромной станции);

- ручками установки частоты набрать частоту аэродромной станции. При этом загорится светосигнальное табло "НАСТ";

- после погасания табло "НАСТ", изменяя положение переключателя установить соответствующий порог срабатывания схемы подавления шумов по пропаданию шумов в телефонах;

- нажать кнопку "РАДИО" на штурвале и вести передачу. Убедиться, что на приборной доске кабины экипажа горит табло "ПРД КВ РАБОТАЕТ", а в телефонах прослушивается своя передача;

- отпустить кнопку "РАДИО" и прослушать ответное сообщение диспетчера;

- отрегулировать уровень громкости принимаемых сообщений ручкою регулятора "ГРОМК".

Особенности эксплуатации радиостанции "ЯДРО - 1Г1"

1) Порог срабатывания схемы подавления шумов подбирается следующим образом:

- включить "ПШ" и перевести переключатель в крайнее правое положение;

- после пропадания шумов через 3-10 с переключатель перевести влево до момента появления шумов и затем из этого положения перевести вправо, на одно положение.

2) При перестройке частоты радиостанции, через единицы кГц и сотни Гц светосигнальное табло "НАСТ" не должно загораться.

3) При загорании светосигнального табло "АВАР" выключить радиостанцию и снова ее включить. Если табло "АВАР" загорится вновь, следует выключить радиостанцию.

4) При включенной схеме ПШ дальность связи на прием уменьшается с увеличением положения переключателя "ПШ" вправо.

5) Если в режиме передачи пропало само прослушивание, то возможна работа только на прием и на установленной частоте. Через 10-15 мин. охлаждения радиостанция работоспособна в режиме передачи.

6) Установку новой частоты при настройке радиостанции разрешается производить, когда светосигнальной табло "НАСТ" не горит.

Пульт управления ДКМВ радиостанции "АРЛЕКИН-ДЕ"



На пульте управления ДКМВ радиостанции "АРЛЕКИН-ДЕ" (рис. 4.9) расположено:

1 - переключатель "JЗЕ", "АЗЕ/НЗЕ", "J2Д" - для выбора режимов работы (класса излучения);

2 - электронный индикатор (нижний) - для индикации режимов работы радиостанции и результатов контроля;

3 - электронный индикатор (верхний) - для индикации набранной частоты;

4 - сигнализатор "ИСПР РС" зеленого цвета - для сигнализации о нормальной работе радиостанции;

5 - сигнализатор "ОТКАЗ ПУ" красного цвета - для сигнализации отказа ПДУ;

6 - кнопки с трафаретами: "0, 1, 2, 3,.4, 5, 6, 7, 8, 9" - для набора требуемой частоты;

7 - кнопка "ВВД" - для ввода набранной частоты;

8 - кнопка "СБР" - для сброса набранной частоты;

9 - выключатель "ПШ" - для включения и отключения подавителя шумов;

10 - кнопка "КОНТРОЛЬ" - для включения встроенной системы контроля;

Порядок проверки работоспособности радиостанции "Арлекин-ДЕ" состоит из следующих этапов:

1) Установить органы управления на ПДУ в исходное положение:

- переключатель режимов работы в "А3Е/Н3Е";

- выключатель "ПШ" в выключенное положение (нижнее).

2) Включить питание:

- включить автоматы защиты цепи питания;

- выключатель "КВ - ОТКЛ." перевести в положение "КВ".

3) Убедиться в отработке механизма автонастройки и системы автоматического непрерывного контроля работоспособности радиостанции по:

- сообщению "НАСТР" на электронном индикаторе (нижнем);

- индикации произвольной частоты на электронном индикаторе (верхнем);

- загоранию табло "ПРД КВ РАБОТАЕТ" на приборной доске кабины экипажа;

Через время не более 8 с сообщение "НАСТР" и табло "ПРД КВ РАБОТАЕТ должны погаснуть.

4) Убедиться в работе приемника по:

- появлению сообщения "ПРМ" на электронном индикаторе (нижнем);

- прослушиванию шумов приемника;

- загоранию светосигнализатора "ИСПР РС".

5) Убедиться в работе радиостанции с помощью встроенной системы контроля, для чего:

- предварительно нажав кнопку "СБР", кнопками с трафаретами: "0, 1, 2, 3,.4, 5, 6, 7, 8, 9" набрать частоту 2530 кГц и нажать кнопку "ВВД". При этом на электронном индикаторе (нижнем) появится сообщению "НАСТР", которое погаснет после окончания цикла настройки;

- нажать на кнопку "КОНТРОЛЬ". При этом на электронном индикаторе (нижнем) появится сообщению "КОНТРОЛЬ", которое погаснет через время не более 3 с и загорится сигнализатор "ИСПР РС", что свидетельствует об исправности радиостанции.

Примечание: В случае неисправности радиостанции на электронном табло будет отображаться наименование неисправного блока, а сигнализатор "ИСПР РС" не будет гореть.

6) Убедиться в работе схемы ПШ - по пропаданию шумов при включении выключателя "ПШ";

7) Убедиться в работе радиостанции на канале рабочей частоты, для чего:

- переключатель режимов работы перевести в положение "JЗЕ" или "А3Е/Н3Е" (в зависимости от режима работы аэродромной станции);

- предварительно нажав кнопку "СБР", кнопками с трафаретами: "0, 1, 2, 3,.4, 5, 6, 7, 8, 9" набрать частоту аэродромной станции и нажать кнопку "ВВД". При этом, на электронном индикаторе (нижнем) появится сообщению "НАСТР", которое погаснет после окончания цикла настройки, а затем появится сообщение "ПРМ".

В телефонах должна прослушиваться работа аэродромной радиостанции;

- нажать на кнопку "РАДИО" на штурвале и вести передачу. При этом на приборной доске кабины экипажа должно гореть табло "ПРД КВ РАБОТАЕТ", на электронном индикаторе (нижнем) появится сообщению "ПРД ИЗЛ", а в телефонах должна прослушиваться своя передача;

- отпустить кнопку "РАДИО" и прослушать ответное сообщение диспетчера.

4.4 Аппаратура внутрисамолетной связи: назначение, принципы построения

В общем случае, аппаратура внутрисамолетной связи (АВС) должна обеспечивать:

- двустороннюю телефонную связь между членами экипажа;

- двустороннюю телефонную связь экипажа с бортпроводниками;

- двустороннюю радиосвязь экипажа через любую из бортовых радиостанций;

- прослушивание экипажем сигналов опознавания радионавигационных систем и звуковых сигналов маркерных радиомаяков;

- прослушивание экипажем специальных звуковых и речевых сообщений, формируемых бортовыми системами;

- телефонную связь между экипажем и техническим составом при техническом обслуживании самолета.

Состав и структура АВС во многом определяется назначением самолета (пассажирский, грузовой), количеством членов экипажа, бортовым оборудованием и пр.

В простейшем случае, для организации переговоров между двумя пилотами, в состав АВС должна входить гарнитура, кнопки коммутации "СПУ" (СПУ - самолетное переговорное устройство) и усилитель. На рис. 4.10 изображена схема внутрисамолетной связи между двумя пилотами.

При нажатии кнопки "СПУ" на штурвале, сигнал с выхода микрофона гарнитуры поступает на усилитель, далее на телефоны второго пилота и на свои телефоны.

Прослушивание в телефонах своей передачи свидетельствует об исправности микрофона, кнопки "СПУ", усилителя АВС и самих телефонов. Регулировка громкости осуществляется регуляторами (на рисунке - регуляторы "СПУ").

При ведении внешней связи, аппаратура АВС должна обеспечивать запуск передатчика радиостанции, подключение микрофона к передатчику и переключение антенны от входа приемника к выходу передатчика.

В качестве примера АВС, позволяющей вести внутрисамолетную и внешнюю связь через радиостанцию, рассмотрим систему связи самолета

Як-18Т (рис. 4.11). На этом самолете в качестве АВС установлено самолетное переговорное устройство СПУ-9.

В состав СПУ-9 входят абонентские щитки пилотов, усилительный блок с усилителем СПУ и разделительными усилителями.

Ведение внутрисамолетной связи осуществляется при нажатии кнопки "СПУ". Усиленный сигнал с выхода микрофонного усилителя гарнитуры поступает на телефоны второго пилота и на свои телефоны через усилитель СПУ и разделительные усилители. При отказе одного из разделительных усилителей, телефоны гарнитуры могут быть подключены ко второму, включением выключателя "РЕЗ" на абонентском щитке.

Сигналы внешней связи с выхода приемника радиостанции или приемников радионавигационных устройств, а также сигнал "Опасная скорость" поступают на телефоны, минуя усилитель СПУ.

Регулировка громкости прослушиваемых сигналов внутрисамолетной и внешней связи осуществляется раздельно регуляторами "СПУ" и "РАДИО", расположенных на абонентских щитках пилотов.

На этом самолете предусмотрено отключение кнопки "РАДИО" второго пилота при ведении внешней связи первым пилотом.

На самолетах старого выпуска (Ан-2, Ан-24, Ан-26, Ту-154…) в качестве АВС установлено самолетное переговорное устройство СПУ-7Б. Особенностью СПУ-7Б является возможность ведения внутрисамолетной связи как при нажатии кнопки "СПУ", так и кнопки "РАДИО" (рис. 4.12). По схеме рис. 4.12 видно, что при установке спаренного переключателя "СПУ-РАДИО" на абонентском аппарате в положение "СПУ", сигналы с микрофона поступают на усилитель СПУ при нажатии любой из кнопок "СПУ" или "РАДИО". Внешняя же связь через радиостанцию возможна только при положении переключателя "СПУ-РАДИО" в "РАДИО" и нажатии кнопки "РАДИО".

С выхода усилителя СПУ сигналы на телефоны проходят через потенциометр регулятора "ОБЩАЯ" при положении переключателя "СПУ - РАДИО" в "СПУ", а также при нажатии кнопки "СПУ" независимо от положения переключателя. Последний вариант особенно удобен командиру самолета, которому для прослушивания сигналов внутрисамолетной связи с повышенной громкостью достаточно просто нажимать на штурвале кнопку "СПУ". Сигналы же внешней связи, с выхода приемника радиостанции, будут проходить через потенциометр регулятора "ПРОСЛ." (на схеме не показано). Соответственно, прослушиваться эти сигналы будут с пониженной громкостью.

В СПУ-7Б предусмотрен режим циркулярного вызова при нажатии любым членом экипажа кнопки "ЦВ" на абонентском аппарате. При этом все члены экипажа слышат вызывающего с наибольшей громкостью.

Переключателем радиосвязей на шесть положений производится подключение гарнитуры и цепей питания на пусковые реле передатчиков (от кнопки "РАДИО") к радиостанциям - положения "УКР", "КР" и "ДР", либо к приемникам радионавигационных устройств - положения "СР", "РК1", "РК2". Следовательно, чтобы прослушать позывные наземных радиомаяков, пилот вынужден переводить переключатель радиосвязей из положения выбранной радиостанции в другие положения, тем самым отключая телефоны гарнитуры от прослушивания эфира.

В АВС других самолетов (ИЛ-76, Ан-140, Ан-148…) на абонентских аппаратах установлены отдельные переключатели или кнопки коммутации, специально для прослушивания приемников радионавигационных устройств. Так, например, на абонентском аппарате пилота аппаратуры АВСА-МВЛ (рис. 4.13,а) подключение телефонов гарнитуры к выбранным приемникам радионавигационных устройств осуществляется нажатием кнопок-табло с надписями "МВ1"…"DКMВ2". При нажатии кнопки загорается подсвет зеленого цвета. Регулировка громкости прослушиваемых сигналов с выхода приемников радиостанций и приемников радионавигационных устройств осуществляется раздельно регуляторами "РАДИО" и "ПРОСЛУШ". Сигналы прослушивания внутрисамолетной связи регулируются регулятором "СПУ".

Для связи с бортпроводником и оповещения пассажиров, применяется, как правило, громкоговорящая связь. В громкоговорящей связи воспроизведение сигналов осуществляется громкоговорителями. Для передачи сообщений применяются специализированные ручные микрофоны (М3 или ДЭМШ) с встроенными кнопками коммутации на ручке корпуса (рис. 4.13,б). Для усиления сигналов сообщения применяются более мощные усилители, с возможностью прослушивания своей передачи.



При организации громкоговорящей связи, предусматривается возможность передачи сообщений либо с микрофона гарнитуры (нажимается кнопка "СПУ" на штурвале), либо со специализированного микрофона (нажимается кнопка на ручке корпуса микрофона ДЭМШ или кнопка "С" - микрофона М3).

В любом случае, прослушивание сигналов возможно и в телефонах гарнитуры и в громкоговорителях. Кроме того, если пилот пользуется специализированным микрофоном, то у него есть возможность ведения и внешней связи через радиостанцию, нажимая при этом кнопку на ручке корпуса микрофона ДЭМШ или кнопку "Р" - микрофона М3.

В качестве примера, рассмотрим структуру схемы телефонной и громкоговорящей связи самолета Ан-148 (рис. 4.14). На ручке корпуса микрофона М3 расположены две кнопки "С" и "Р", являющимися аналогом кнопок "СПУ" и "РАДИО". Выбор радиостанции связи осуществляется переключателем "РАДИО" на блоке коммутации АВС пилота.

Сигналы внутрисамолетной связи проходят через усилитель СПУ (телефонной связи) и усилитель СГУ (громкоговорящей связи). Сигналы прослушивания своей передачи с усилителя СПУ проходят на телефоны гарнитуры через регулятор "СПУ", а с усилителя СГУ - на громкоговорители через регулятор "ДИН".



Для оповещения пассажиров нажимаются кнопка-табло "ПАСС" на блоке коммутации АВС пилота и кнопка "С" на ручке корпуса микрофона М3 (или кнопка "СПУ"). В этом случае, сигналы оповещения поступают на громкоговорители салона пассажиров через усилитель СГУ пассажиров. В громкоговорителях кабины экипажа должно быть прослушиванию своей передачи.

Для связи с бортпроводником, пилот нажимает кнопку-табло "ЦВБП" на блоке коммутации АВС пилота. При этом на пульте вызова и освещения рабочего места бортпроводника загорается сигнализатор "ВЫЗОВ. ЭКИПАЖ", сопровождающийся звуковым сигналом вызова из динамика. При снятии бортпроводником пульта-трубки из держателя, возможно ведение передачи нажатием кнопок "СПУ" на штурвале или "С" на корпусе микрофона М3.

Современная аппаратура АВС (Ан-140, Ан-148) имеет систему встроенного контроля работоспособности. По соответствующим цепям АВС подается тест-сигнал частотой 1кГц. Работоспособность оценивается по горению сигнализатора "КОНТРОЛЬ" и звуковому сигналу тональностью 1кГц.

4.5 Бортовые устройства записи речевых сообщений (речевые регистраторы)

4.5.1 Назначение и принцип действия

Устройства записи речевых сообщений предназначены для записи (регистрации) переговоров экипажа по внешней или внутренней связи, звуковой обстановки в кабине экипажа и записи сигналов времени. Данное устройство является одним из т.н. "черных ящиков", запись которого используется при расследовании летных происшествий.

По сути, устройство является магнитофоном, принцип действия которого основан на магнитной записи сигналов звуковой частоты на магнитный носитель информации (проволока, магнитная лента, твердотельное запоминающее устройство).

На рис. 4.15,а приведена упрощенная структурная схема магнитофона.

Запись электрического сигнала на магнитный носитель МН осуществляет магнитная головка записи ГЗ, а воспроизведение - головка воспроизведения ГВ. С выхода усилителя УНЧ звуковой сигнал подается на обмотку записывающей головки и создает в ее сердечнике магнитный поток. Магнитный поток намагничивает носитель МН, который перемещается около головки записи, так что, изменение электрического сигнала во времени преобразуется в изменение намагниченности по длине носителя МН. "Образом" записанного сигнала является остаточная намагниченность носителя МН.

При воспроизведении носитель МН движется с той же скоростью около головки ГВ. При этом часть остаточного магнитного потока носителя МН проникает в сердечник головки ГВ и наводит ЭДС в ее обмотке. Выходной сигнал после усиления в УНЧ поступает на схему преобразования выхода Пр.В и далее на динамики для прослушивания.

Примечание. В бортовых регистраторах производится только запись. Воспроизведение записанной информации производится либо на наземных магнитофонах, либо информация скачивается через специально предусмотренные для этой цели устройства.

Параметры канала записи (полоса пропускания, динамический диапазон и др.), точно также как и канала воспроизведения, могут отличаться от параметров электрического сигнала. Поэтому, для согласования параметров сигнала с параметрами канала применяются преобразователи записи Пр.З и воспроизведения Пр.В.

Перед записью, с носителя МН необходимо стереть всю предыдущую запись. Процесс стирания осуществляется с помощью головки стирания ГС. Питается головка ГС от генератора стирания - подмагничивания ГС-П. Высокочастотные колебания генератора ГС-П (25-40 кГц) используются также для подмагничивания носителя МН, что способствует улучшению записи.

Устройства магнитной записи могут быть одноканальными и многоканальными. При многоканальной записи число преобразователей и усилителей записи и воспроизведения определяется числом каналов, а магнитные головки объединены в блоки (рис. 4.15,б).

4.5.2 Требования ИКАО и основные характеристики бортовых регистраторов

На самолетах гражданской авиации применяются магнитофоны МС-61Б, МАРС-БМ, речевые регистраторы ОПАЛ-Б (Ан-140, Ан-148) и РЗБН-1.

В таблице 4.3 приведены основные требования ИКАО [4], и сравнительная характеристика регистраторов, применяемых на самолетах.

4.5.3 Комплект, особенности, органы управления и индикации

Магнитофон МС-61Б

Комплект МС-61Б состоит из аппарата записи в бронированном кожухе и пульта управления (рис. 4.16).

Конструкция бронекожуха обеспечивает защиту проволочного звуконосителя аппарата записи от механических ударов и высоких температур при авариях. Длина звуконосителя рассчитана на запись продолжительностью 5,5 часа. Проволочный звуконоситель намотан на бобины, устанавливаемые в аппарат записи (рис. 4.16,б).

Пульт управления (ПУ) МС-61Б (рис. 4.16,в) устанавливается в кабине экипажа.

На передней панели ПУ размещены следующие органы управления и индикации:

- выключатель ВКЛ-ВЫКЛ. - для включения питания магнитофона;

- переключатель АВТОПУСК - НЕПРЕРЫВНАЯ РАБОТА - для переключения режимов записи (данное положение на самолете не задействовано);

- лампа ЗАПИСЬ зеленого цвета горит при протяжке звуконосителя (идет запись);

- ручка ПОДСВЕТ - для регулировки яркости подсвета ПУ;

- переключатель СПУ-ЛАР - для переключения входа магнитофона к выходу системы СПУ или непосредственно к микрофону КВС. В положении ЛАР передача КВС не будет прослушиваться другими членами экипажа.

Для контроля процесса записи, часть записываемого сигнала через усилитель самопрослушивания поступает на телефоны гарнитуры.

Таблица 4.3 - Основные требования ИКАО и сравнительная характеристика регистраторов

Требования ИКАО	МС-61Б	МАРС-БМ	ОПАЛ-Б	РЗБН-1
1. Записывается: -внешняя радиосвязь и сигналы опознавания; -внутрисамолетная связь; - звуковая обстановка в кабине экипажа; - речевые сообщения в салон пассажиров; - цифровая связь с органами ОВД; - сигналы отсчета времени.	Да Да Нет Да Нет Нет	Да Да Да Да Нет Да	Да Да Да Да Нет Да	Да Да Да Да Нет Да
2. Датчики информации для записи: 1-я дорожка - а/гарнитура 2-го пилота; 2-я дорожка - а/гарнитура КВС; 3-я дорожка - микрофон кабины экипажа; 4-я дорожка - сигналы времени с самописца полетных данных и а/гарнитура 3-го и 4-го членов экипажа.	Запись на проволочный МН (одна дорожка)	Запись на магнитную ленту (четыре дорожки)	Запись на магнитную ленту (четыре дорожки)	Запись на твердотельный накопитель (пять каналов)
3.Наличие независимого источника эл.снабжения.	Нет	Нет	Нет	Нет
4.Продолжительность сохраненной записи -2ч	5,5 ч	30 мин	2 ч	2 ч
5.Запись не может стираться в процессе полета.	Да	Да	Да	Да
6.Индикация нормальной работы.	Лампа "ЗАПИСЬ" на ПУ	Табло "МАРС" на рабочем месте б/инженера	Табло "МАГН ИСПРАВ"	Табло "ИСПР" и "ЗАПИСЬ" на блоке управления регистратором
7.Автоматическое включение питания при взлете	От концевика при разгрузке передней стойки шасси	На взлете, при обжатой опоре самолета и концевого выключателя на стойке левой опоры.	При запуске двигателей или при отрыве от ВПП правой стойки шасси	Да

Примечание:

1) Сигналы отсчета времени необходимы для синхронизации записанной речевой информации с данными параметров полета, зарегистрированными регистратором полетной информации. Как правило, датчиком сигналов времени является регистратор полетов (МСРП, БУР и т.д.). Для РЗБН-1 датчиком может быть также хронометр.

2) С 1 января 2007 года на всех самолетах, которые используют связь по линии передачи данных, должны быть регистраторы для записи сигналов этой связи.

Магнитофон МАРС-БМ

В состав магнитофона входит аппарат записи в бронированном кожухе и акустические микрофоны кабины экипажа с усилителем. Пульт управления отсутствует.

Запись речевых сообщений производится на магнитную ленту. Для протяжки ленты применяется лентопротяжный механизм (ЛПМ). ЛПМ челночного типа, который в течение 15 минут протягивает ленту длиной (72+1) м и шириной 12,7 мм в одном направлении и 15 минут в обратном. Лента наматывается на две катушки. Левая катушка магнитной ленты приводится в движение от реверсивного электродвигателя. В ЛПМ имеется кулачковый механизм, который осуществляет нажатие на рычаги микропереключателей при окончании сматывания ленты в обоих крайних положениях. При срабатывании микропереключателей выдается сигнал реверса двигателя в систему автоматического управления. При изменении направления движения магнитной ленты потеря записи информации во времени не превышает 0,15 секунды.

Два четырехдорожечных блока магнитных головок стирания подключаются поочередно в работу в зависимости от направления движения ленты.

Речевой регистратор ОПАЛ-Б

В состав регистратора входит аппарат записи в бронированном кожухе и акустические микрофоны кабины экипажа с усилителем. Пульт управления отсутствует.

Запись производится на магнитную ленту в "челночном" режиме работы лентопротяжного механизма, т.е. по четырем дорожкам в прямом и по четырем дорожкам в обратном направлении движения магнитной ленты.

Информация текущего времени записывается в диапазоне частот от 100 до 200 Гц, а сигналы речевых сообщений от 350 до 3400 Гц.

Изделие обеспечивает время записи в одном направлении не менее 1-го часа. Общее время записи в обоих направлениях составляет не менее 2-х часов.

Регистратор имеет систему встроенного контроля работоспособности. При нажатии кнопки КОНТРОЛЬ МАГНИТОФОНА на щитке контроля должно загореться табло МАГН ИСПРАВ.

Речевой регистратор РЗБН-1

Комплект регистратора РЗБН-1 показан на рис. 4.17. В состав РЗБН-1 входят следующие блоки:

- блок записи речевой информации (накопитель). Блок записи находится в титановом кожухе, окрашенном в оранжевый цвет;

- блок управления БУМ-1 (малогабаритный);

- микшер для суммирования и усиления сигналов, поступающих на его входы от предварительных микрофонных усилителей;

- микрофоны;

- усилители микрофонные.

На лицевой панели блока управления БУМ-1 установлены светодиоды ЗАПИСЬ (зеленого цвета), ИСПР. РЗБН (зеленого цвета), СОСТОЯНИЕ ЗБН (желтого цвета), тумблеры ТЕСТ, СТИРАНИЕ, розетка АВИАГАРНИТУРА и откидной козырек для защиты экипажа от светового излучения светодиодов. Для предотвращения несанкционированного включения режима стирания предусмотрен фиксатор.

Комбинированный регистратор полетной и речевой информации РПИ-2

Правилами ИКАО по внедрению стандартов ARINC 767, предусмотрено наличие комбинированного самописца, т.е. регистратора и полетной и речевой информации. Кроме того, такой самописец должен регистрировать также и видеоинформацию в пилотской и пассажирской кабинах ВС.

На некоторых самолетах в качестве такого регистратора речевой и полетной информации устанавливается устройство РПИ-2-02 [13].

Комплект регистратора РПИ-2-02 показан на рис. 4.18.

В составе регистратора имеется подводный акустический маяк ПАМ-6К. При попадании маяка в водную среду смачиваются контакты устройства включения питания, тем самым обеспечивается проводимость этой цепи и происходит запуск маяка. При этом, в водную среду излучаются ультразвуковые импульсы частотой заполнения (37,5±0,5) кГц, длительностью от 8 до 12 мс и периодом следования от 0,8 с до 1,2 с.

Контрольные вопросы

1) Какие радиостанции (МВ или ДКМВ) являются основным средством ведения радиосвязи в службе AMS? Укажите их частотный диапазон.

2) Где и в каких случаях применяется ВЧ радиосвязь?

3) В чем различие между авиационными службами электросвязи AMS и AMSS?

4) Состав и назначение основных элементов бортовой радиостанции.

5) Назовите возможный неисправный элемент радиостанции, если при нажатии кнопки "РАДИО" нет прослушивания своей передачи.

6) Назначение и принцип работы синтезатора частоты.

7) Назначение и принцип работы схемы подавления шумов.

8) Назовите особенности радиостанции "Орлан-85СТ".

9) Как в АВС проверить работоспособность усилителя СПУ?

10) Объясните принцип магнитной записи.

Раздел 5. Системы широкополосной связи

"Широкополосная связь - это инструмент для дальнейшего движения на пути к обществу всеобщих знаний, где доступ к информации, свобода выражения и творчество являются жизненно необходимыми".

(Из Отчета Комиссии по широкополосной связи. Обращение к мировым лидерам - участникам Саммита ООН по целям развития тысячелетия. Нью-Йорк, 19 сентября 2010 года) [19].

Примечание. По определению Международного союза электросвязи (МСЭ), под широкополосным, понимается канал связи, в котором скорость передачи данных составляет не менее 256 кбит/с.

Системы широкополосной связи предназначены для передачи и приема звуковой (речевой), текстовой и видеоинформации в цифровой форме. По каналам широкополосной связи возможна передача огромного массива информации в течении короткого промежутка времени.

Высокая скорость передачи цифровой информации требует высокую пропускную способность канала связи. В соответствии с формулой Шеннона (3.1), пропускная способность канала связи определяется шириной пропускания, т.е. чем шире полоса пропускания канала связи, тем больше информации (бит) в единицу времени можно передать по этому каналу. Например, при пропускной способности канала связи в 256 кбит/с (в соответствии с определением широкополосного канала), его полоса пропускания должна быть 256 кГц (без учета влияния помех).

В свою очередь, ширина спектра сигнала, передаваемого по каналу связи, зависит от длительности импульса и вида примененной манипуляции (§3.3). Поэтому, при расчете возможной скорости передачи информации, оценивают ширину спектра сигнала и ширину пропускания канала связи.

К системам широкополосной связи относятся сотовая (мобильная) и спутниковая системы связи.

Скорость передачи данных в системе сотовой связи, например при технологии EDGE (Enhanced Datarates for Global Evolution) составляет 384 кбит/с. В системе спутниковой связи, например по сети VSAT (англ. Very Small Aperture Terminal) скорость составляет 64 кбит/с при ширине полосы пропускания канала 200 кГц. При расширении полосы скорость можно увеличить до 512 кбит/с и более.

История спутниковой связи началась с запуска первых искусственных спутников (ИСЗ) Земли, а наземной сотовой - с середины 90-х годов 20-го века.

За прошедший период, системы связи претерпели значительные качественные изменения по применяемым стандартам и технологиям, составу, схемному построению и элементной базе оборудования. Появилось много спутниковых систем, которые составили конкуренцию не только себе подобным системам, но и наземным сотовым.

Последующее развитие систем связи приведет к созданию единой глобальной широковещательной системы связи на основе интеграции обеих систем, обеспечивающей получение огромного массива информации с высокой скоростью, независимо от места и времени проведения сеанса связи [10, 18, 21].

5.1 Сотовые системы связи

5.1.1 Назначение и принцип организации сотовой связи

Сотовая связь относится к системе подвижной радиосвязи и предназначена для обеспечения связи между наземными абонентами. Сотовая связь, благодаря оригинальности принципа организации связи, является, пожалуй, самым распространенным и перспективным видом системы подвижной радиосвязи [26].

Оригинальность организации сотовой связи базируется на идее повторного использования частот. Вся обслуживаемая зона или территория делится на небольшие участки (соты или ячейки), в пределах каждой из которых, связь осуществляется на одной или нескольких частотах. Каждая ячейка обслуживается своей базовой станцией (БС). Мощность передатчика БС выбирается из условия устойчивого приема сигналов лишь в пределах своей ячейки. Следовательно, в соседних ячейках, а еще лучше, в не смежных ячейках, можно вновь использовать эти же частоты, не оказывая, мешающего воздействия на связь в предыдущих ячейках.

Такой принцип организации связи позволяет обеспечить одновременную связь множества абонентов в условиях ограниченного частотного ресурса.

На рис. 5.1 показан пример построения сот при использовании трех частот. Фигура каждой ячейки или соты имеет форму шестиугольника. А общий рисунок организации связи напоминает рисунок сот в пчелином улье, отсюда название "сотовая связь".

Размер ячейки зависит от количества обслуживаемых абонентов, количества выделенных частот связи, технико-экономических возможностей и др. и, в общем случае, может составлять от нескольких десятков метров (пикосота), нескольких сот метров (микросота) до нескольких километров и десятков километров (макросота).

Соты группируются в кластеры. Кластером называется группа сот с различными наборами частот. На рис. 5.1 размерность кластера C (выделено серым фоном) равна трем. Все другие соты зоны обслуживания являются многократным повторением кластера. В существующих сотовых системах размерность кластера может быть от трех до пятнадцати.

5.1.2 Состав и функционирование сотовой системы связи

Состав сотовой системы во многом определяется стандартом, технологией работы, особенностями организации связи в регионе и т.п., но, независимо от перечисленных выше условий, обязательными составными элементами любой сотовой системы связи являются (рис. 5.2) [26]:

- центр коммутации (ЦК);

- базовая станция (БС);

- абонентские станции (АС) или (проще), мобильные телефоны абонентов.

Связь между абонентами осуществляется в соответствии с индивидуальным номером мобильного телефона. В отличие от телефонной сети общего пользования, в которой каждому номеру квартирного телефона соответствует своя пара проводов, в сотовой же системе связи номеру телефона соответствует, в общем случае, свой частотно-кодовый канал связи (ЧКК). Каналы ЧКК отличаются друг от друга, в зависимости от принятого в данной системе стандарта связи и технологии множественного доступа (о технологии множественного доступа чуть позже) параметрами: либо частотой, либо временным интервалом, либо кодом канала и пр.

Сигналы вызова с мобильного телефона абонента, принимаются станцией БС, где преобразуются в цифровой код служебного сообщения, транслируемый далее по кабельным или радиорелейным линиям связи в центр коммутации.

Центр коммутации (ЦК) выполняет функции управления базовыми станциями и контроль работы всей сотовой системы. Здесь, после процедуры аутентификации и идентификации телефонов, назначаются каналы ЧКК абонентов в соответствии с их индивидуальными номерами. (В дальнейшем, назначенные центром каналы ЧКК абонентов, будем называть сигналами коммутации). Затем служебные сигналы коммутации направляются на станцию БС.

Примечание. Аутентификацией называется процедура проверки телефона на подлинность и законность. Проверка осуществляется путем сверки информации базы данных центра ЦК с информацией от мобильного телефона. База данных содержит сведения обо всех абонентах, зарегистрированных в системе, включая серийные номера мобильных телефонов, идентификационные коды (PIN-коды) SIM-карт (Subscriber Identity Module - SIM) и др. А информация конкретного данного телефона определяется по служебным сигналам, которыми обменивается мобильный телефон и базовая станция (под управлением и контролем центра ЦК).

Процедура идентификации проводится на предмет выявления утерянных телефонов.

Базовая станция (БС) представляет собой приемопередающее устройство, которое, по служебным сигналам коммутации (с центра ЦК), осуществляет настройку своего приемопередающего устройства: устанавливает частоту, временной интервал или код и т.п. Кроме того, производится соответствующая настройка приемопередающих устройств мобильных телефонов, путем обмена управляющими сигналами.

В процессе ведения связи абонентами, высокочастотный сигнал мобильного телефона, принимаемый антенной станции БС, преобразуется в приемнике станции в цифровой сигнал речевого сообщения. Затем, этот сигнал поступает на передатчик станции БС, где преобразуется в высокочастотный сигнал, но уже другой частоты и излучается антенной.