Сравнительный анализ подвижных станций тропосферной связи отечественного и зарубежного производства

Размещено на http: //www. allbest. ru/

310 военное представительство Министерства обороны Российской Федерации (310 ВП МО РФ), Санкт-Петербург, Россия

Сравнительный анализ подвижных станций тропосферной связи отечественного и зарубежного производства

А.В. Войнов, Н.Н. Плотников

Аннотация

Предлагается сравнительный анализ отечественных и зарубежных моделей подвижных станций тропосферной связи.

Ключевые слова: тропосферная связь, станции тропосферной связи, пропускная способность.

Abstract

Comparative analysis of mobile stations of tropospheric communication of domestic and foreign production

A. V. Voynov1, N. N. Plotnikov1

1310 Military representative office of Ministry of Defense of the Russian Federation, Saint-Petersburg, Russia

A comparative analysis of domestic and foreign models of mobile stations of tropospheric communication is proposed.

Keywords: tropospheric communication, throughput, tropospheric communication stations.

Введение

Эволюция тактических и стратегических решений на театре военных действий обусловленная научно-техническим прогрессом середины прошлого века ознаменовала начало второго этапа развития станций тропосферной связи, который протекал в векторе проектирования и разработки подвижных станций тропосферной связи, что, несомненно, требовало появления принципиально новых технических решений, заложенных в основу их проектирования и разработки. Для организации тропосферной связи в интересах вооружённых сил, как стран Запада, так и СССР конструкторскими бюро этих стран были предложены подвижные варианты станций тропосферной связи, что позволяло решать значительный комплекс тактических задач на театре военных действий при выполнении боевой задачи.

подвижный станция тропосферный связь

1. Анализ отечественных и зарубежных подвижных станций тропосферной связи

Первой подвижной станцией тропосферной связи, ставшей на вооружение вооружённых сил СССР, была станция Р-122М (шифр «Лодка»), выпускавшаяся серийно с 1959 года. Р-122М обеспечивала связь на интервале до 200 км, в диапазоне частот 35,0 - 50,0 МГц, с мощностью передатчика 750 Вт. [1]

Также в арсенале армии СССР присутствовали двухканальные тропосферные станции Р-133 (шифр «Корвет»), которые входили в состав подвижных командных пунктов подвижными грунтовыми ракетными комплексами и обеспечивали связь с высшими звеньями управления. Станция имела один диапазон рабочих частот 4200…4400 МГц, обеспечивала формирование двух телефонных каналов, на интервале до 150 км между станциями, с протяжённостью линии связи не более 560 км. Мощность передатчика станции составляла 1 кВт. [2]

Первой станцией тропосферной радиорелейной связи дециметрового диапазона, разработанной в СССР и успешно выдержавшей испытания в 1962 году, стала станция Р - 408 (шифр «Баклан»). Р - 408 позволяла осуществить сеанс связи на расстоянии до 150 км и обеспечивала организацию 12 телефонных каналов. В состав станции входила антенна диаметром 10 метров. В серийном производстве станция выпускалась с 1964 года в модернизированном исполнении под индексом Р - 408М. В 1967 году в эксплуатацию была введена ещё одна станция тропосферной связи дециметрового диапазона Р - 410, которая позволяла обеспечить устойчивую связь на расстояние до 250 км. [3]

В конце 60-х годов специально для оперативно-тактического звена управления Министерства обороны СССР была разработана станция тропосферной связи Р-412А (шифр «Торф»). Она обеспечивала устойчивую связь на расстоянии до 150 км. Диапазон рабочих частот составлял 4438 - 4555 МГц, 4630 - 4750 МГц, а пропускная способность 1.2, 4.8, 12 или 48 Кбит/с, экипаж станции состоял из 6 человек. [1] Позднее ТРРС Р-412А была модифицирована и получила индекс 15В75 (шифр «Торф-2»). Модификация станции разрабатывалась для удовлетворения требований ракетных войск стратегического назначения и была исполнена в виде отдельного агрегата. Изделие 15В75 серийно начало выпускаться с 1979 года и входило в состав подвижного и запасного командных пунктов 15П653 (шифр - "Барьер-М"). Путём обеспечения трёх телефонных каналов связи и одного служебного при помощи изделия 15В75 осуществлялась связь с высшим звеном управления. Изделие 15В75 функционировало в двух диапазонах рабочих частот 4438 - 4555 МГц и 4680 - 4750 МГц соответственно, с шагом в 20 кГц, обеспечивая дальность связи, на расстояние не менее 170 км между станциями. В 15В75 использовалось разнесение сигналов в пространстве и метод счетверённого приёма. В состав аппаратуры изделия 15В75 входило антенно-мачтовое устройство и комплект антенн. Высота конструкции в развёрнутом состоянии для штатного функционирования составляла 13 метров. [4]

Для улучшения тактико-технических характеристик подвижных станций тропосферной радиорелейной связи предприятиями СССР велась непрерывная научно-исследовательская работа. Одним из её результатов стало появление в 1976 году ТРРС Р-420 (шифр- «Атлет-Д»). Станция предназначалась для организации связи в оперативно-тактическом звене управления Вооружёнными Силами СССР и в основу её были положены технические решения, применённые при разработке ТРРС Р-410 “Атлет”. Основным её преимуществом перед предшественниками была возможность организации связи между станциями на расстоянии до 380 км и увеличение протяжённости линии связи до 2500 км, что являлось несомненно лучшими показателями для того времени. Например, при использовании тех же станций Р-410 максимальная протяжённость линии связи составляла не более 1500 км. Впервые в станции тропосферной радиорелейной связи использовалась система воздушного охлаждения. Основной её задачей являлось охлаждение усилителя мощности, который и обеспечивал передачу сигнала на расстояние до 380 км. Показатели выходной мощности усилителя доходили до 5 кВт, а коэффициент шума приёмника был существенно снижен до 3 дБ. Подвижная 24- канальная ТРРС Р-420 обеспечивала связь в дециметровом диапазоне. Рабочие диапазоны частот находились в интервалах 476 - 525 МГц и 576 - 625 МГц, частотный шаг составлял 1 МГц, в состав станции входили две антенны диаметром по 16 метров. В основе работы использовалось частотное разнесение каналов с частотной модуляцией. Для обеспечения функционирования ТРРС Р-420 «Атлет-Д» требовался персонал из 9 человек. Серийное производство Р-420 началось в 1977 году. [5]

Первая в СССР станция тропосферной радиорелейной связи, работавшая в сантиметровом диапазоне и обладавшая функцией передачи цифровой информации была станция Р - 417 (шифр «Багет-1»), разработанная в 1980 году. Станции серии Р - 417 использовались для организации связи между пунктами оперативно-стратегического и стратегического управления и позволяли создать линию связи протяжённостью до 2000 км с возможным интервалом между станциями до 200 км. Важным фактом являлось то, что «Багет-1» была аналого-цифровой станцией. В ней, впервые в мире, был реализован шестнадцатикратный частотно-пространственный разнесённый приём. В аналоговом режиме станция обеспечивала 60 телефонных каналов, а в цифровом пропускная способность станции составляла 48, 480, 2048 Кбит/с. Станция тропосферной связи Р - 417 функционировала в двух диапазонах частот 4435 - 4555 МГц, 4630 - 4750 МГц, с частотным шагом в 1 МГц, при помощи передающего устройства мощностью 1500 Вт. В состав станции входила антенна параболического типа диаметром 2.65 м. Персонал обеспечения состоял из 12 человек. [6]

ТРРС серии Р - 417 и Р - 420 в модификациях Р-417С и Р-420С использовались для формирования автоматизированной сети управления и связи «Барс» в 1987 году, длина которой составляла 5000 км. Р-420С использовались в количестве 4 комплектов для организации связи на сверхдальних участках, длинна которых достигала 400 км, на остальном же участках тропосферная связь поддерживалась при помощи 54 комплектов станций Р-417С в стационарном варианте исполнения. [7]

Настоящим прорывом в части увеличения пропускной способности станций тропосферной связи, находящихся на вооружении армии СССР, стали технические решения, положенные в основу цифровой ТРРСР-423-1(шифр «Бриг-1»), разработанной в 1981 году. Р-423-1 обладала возможностью осуществлять одновременную работу на 2 направления связи, а система автопоиска обеспечивала автоматический поиск корреспондента для вхождения в связь. Во время передачи информации на скорости ТРРСР-423-1 использовала 2 типа модуляции. Первый тип обеспечивал передачу информации со скоростью от 48 до 480 Кбит/с и достигался за счёт фазового деления модуляции, второй обеспечивал скорости 2x480 и 2048 Кбит/с и достигался за счёт деления модуляции. Применительно к интервалам показатели пропускной способности станции были следующими: на расстоянии до 150 км - 2 Мбит/с, на расстоянии до 230 км - 64 Кбит/с. ТРРСР-423-1 функционировала в двух диапазонах частот 4435 - 4555 МГц и 4630 - 4750 МГц. Частотный шаг составлял 10 кГц. Максимальный интервал между станциями в линии связи доходил до 222 км, а сама линия связи могла достигать максимальную длину в 2000 км. Показатели надёжности связи достигали 95%, а вероятность ошибки не более 10-4 на всей протяжённости линии связи. Персонал обеспечения станции состоял из 7 человек. [8]

Серийно станция выпускалась в модификацииР-423-2А. За время серийного производства в войска было поставлено 63 комплекта станций этой модификации. Станции серии Р-423 успешно используются в Вооруженных силах Российской Федерации и странах СНГ и в настоящее время. Об этом свидетельствует информация на странице сайта «Военного информатора» в разделе «Армейские новости» от 28 марта 2015 года, в которой говорится о закупке Министерством обороны Российской федерации 191 станции тропосферной связи типа Р-423-ПМ. Планируемый временной интервал поставок ТРРС Р-423-ПМв войска указан с 25 ноября 2015 года по 25 ноября 2017 года. [9]

Первыми отечественными цифровыми станциями тропосферной связи дециметрового диапазона стала станция серии Р - 444 (шифр «Эшелон») и модификация Р-444-7,5 (шифр «Эшелон Д»). Данные станции могли обеспечивать пропускную способность до 1 Мбит/сна интервале до 150 км и 48 Кбит/сна интервале до 240 км. Модификация Р-444-7,5 отличалась от первоначальной модели, тем что могла обеспечить более дальний интервал связи между двумя станциями, который достигал до 350 км. [10]

Применительно к армии США подвижные станции тропосферной связи используются с учётом особенностей построения системы связи в армии, которая сформирована из 2-х составляющих. Это связь командования и порайонная связь типа «Сетка». Данная модель организации связи имеет ряд бесспорных преимуществ, такие как скрытность, мобильность и что самое главное высокую пропускную способность.

Тропосферные линии связи используются только для организации связи командования. [11] Связь организовывается при помощи станций тропосферной связи AN/TRC-112 и AN/TRC-121, которые устанавливаются на узлах штабов армий, дивизий, армейской и дивизионной артиллерии, а также на командных пунктах основных формирований армейского подчинения. Этими станциями обеспечивается связь по 12 и 24 телефонным каналам. Станции тропосферной связи обеспечивают надёжную связь в пределах всей полосы армейского корпуса, без использования ретрансляторов. Продолжительность развертывания и настройки связи командования не превышает 60 минут, что делает её более мобильной по сравнению с порайонной.

В настоящее время созданы и продолжают совершенствоваться (с учетом опыта их применения во Вьетнаме) тропосферные станции для оперативно-тактического звена управления: AN/TRC-60, AN/TRC -66А,AN/TRC -80, AN/TRC -90, -90А, AN/TRC -90В,AN/TRC -97, AN/TRC -112 и AN/TRC-121.[12]

Концепция перевооружения ВС США подразумевает создание принципиально новой системы связи. Разработка такой системы осуществляется в рамках проекта «Три-Так».Проект представляет собой создание опорной сети магистральных многоканальных линий связи с автоматическими центрами коммутации, к которым подключаются узлы связи пунктов управления (стационарные и подвижные) и абоненты, находящиеся в движении. Работы по данному проекту направлены на унификацию различных типов аппаратуры связи и повышение эффективности в передаче информации. Применительно к данному проекту в состав наземных многоканальных радиосредств вошли цифровые тропосферные станции AN/TRC-170 (трех модификаций -- V1, V2, V3), работающие в частотном диапазоне 4,4--5,0 ГГц;

AN/TRC-170V1, AN/TRC-170V2, AN/TRC-170V3 имеют две одинаковые параболические антенны диаметром 4,6; 2,9; 1,8 м; передатчики мощностью 2X6,6; 2X2 и 1X2 кВт; дальность связи на одном интервале до 320, 240 и 160 км соответственно. Все станции комплектуются аппаратурой уплотнения, которая обеспечивает образование цифровых каналов со скоростью 16 или 32 Кбит/с. Скорость передачи в линейном тракте от 144 до 4608 Кбит/с, однако с учётом и модернизации станции производитель декларирует скорость передачи информации до 16 Мбит/с. [13]

Китайские специалисты в области проектирования и конструирования станций тропосферной связи поставляют на рынок станцию тропосферной связи TS-504.Анализ задекларированных характеристик в технической брошюре CETC для TS-504 показал, что эта система является китайским аналогом советской серии Р-423-1, отличие состоит лишь в конструкции антенн, и, как уверяют китайские специалисты, в более продвинутых методах модуляции. Эта система была представлена во время военного парада в Китае в 2009 году и, как известно, была экспортирована в Пакистан. TS-504 часто используется для обеспечения цифровой связи. [14]

Станции тропосферной связи TS-504 нашли своё активное применение и в сирийской армии. В частности, боевикам Исламского Государства (организация, запрещённая в РФ) неоднократно удавалось захватить эти станции в ходе ведения боевых действий.

Первая подвижная станция тропосферной связи Великобритании была станция Н7450. Она принята на вооружение сухопутных войск в начале 80-х годов. Н7450 являлась одной из станций английской оперативно-тактической системы связи "Птармиган". Особенностью системы "Птармиган" было почти полное отсутствие проводных линий связи. Данная особенность существенно повышала мобильность системы. В конструктиве станции Н7450 разработчиком, которой являлась фирма "Маркони", было применено инновационное техническое решение, которое выражалось в использовании одной антенны вместо двух. Данная особенность существенно отличала Н7450 от станций тропосферных станций, которые разрабатывались ранее другими производителями во всём мире. Естественно, использование одной антенны имело ряд преимуществ перед существующими аналогами, такие как высокая мобильность станции, уменьшение времени развёртывания, снижение демаскирующих признаков, возможность размещения станции в защищённых помещениях. Станция тропосферной связи Н7450 обеспечивала работу по 300 телефонным каналам на расстоянии до 250 км, в диапазоне рабочих частот 4400-5000 МГц, с максимальной скоростью передачи информации до 2048 Кбит/с. Мощность передатчика станции составляла 1100 Вт, выбор частот осуществлялся по всему диапазону с интервалом 100 кГц. В Н7450 применялся метод разнесённого по времени приёма, а сложение по максимальному соотношению "сигнал/шум" решало проблему включения в конструкцию станции антенн больших размеров. Управление уровнями мощности передатчика осуществлялось автоматически и напрямую зависело от мощности принимаемого сигнала. Эта функция, по утверждению разработчиков, способствовала уменьшению помех в линии и, значительно снижала вероятность радиоперехвата. Проблема увеличения ёмкости канала была решена при помощи использования многоуровневой фазовой модуляции, которая также способствовала исключению ухудшения прохождения сигнала, что в свою очередь вызывалось тропосферным рассеянием. В состав антенной системы тропосферной станции Н7450 входил параболический отражатель диаметром 4,5 м и две несущие рамы. Высота антенной системы составляла 2,9 м. Вся система транспортировалась автомобилем. Время развёртывания станции составляло не более 30 мин. [20]

Значения тактико-технических характеристик подвижных станций тропосферной связи отечественного и зарубежного производства представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 Технические характеристики подвижных станций тропосферной связи иностранного производства

* - расстояние зависит от модификации.

** - данная скорость возможна при установке обновления, разработанного кампанией производителем в 2007 году.

*** - год принятия на вооружение станции AN/TRC-170 в одном исполнении.

**** - дата принятия на вооружение не известна, впервые станция была замечена на военном параде в 2009 году.

Таблица 2 Технические характеристики подвижных станций тропосферной связи отечественного производства

Заключение

Сравнив, тактико-технические характеристики подвижных станций тропосферной связи можно легко выделить основное направление развития этих станций. Несомненно, первоочередная задача, решаемая, как отечественными, так и зарубежными конструкторами - была увеличение пропускной способности, с сохранением уже имеющихся количественно-качественных технических характеристик станций. Такой вывод можно легко сделать, сравнив значения указанные в столбцах 4 и 7 в таблицах 1 и 2. Что характерно развитие электроники и схемотехники, позволяло конструкторам, для увеличения пропускной способности, применять богатый арсенал технических решений, начиная от вариативных изменений системы охлаждения до экспериментов с элементной базой. Отечественные конструктора обращали большое внимание и вопросам унификации станций одной серии, независимо от модификаций. Редко, когда процент унификации модулей входящих в состав станций одной серии составлял менее 98%.

Литература

1. Марков В.В. «Малоканальные радиорелейные линии связи» / М. : Сов. радио, 1963. - 704 с.

2. http://r91353ba.beget.tech/%D0%A0_133_korvet.pdf, 14.02.2019 г.

3. АО «Московский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиотехнический институт», http://mnirti.ru/file/trop.pdf

4. http://r91353ba.beget.tech/torf.html

5. http://r91353ba.beget.tech/atlet.html

6. Военсервис.рф http://voenservice.ru/voennaya-tehnika/troposfernyie-sistemyi-peredachi/ troposfernaya-stantsiya-trs-r-417-baget/, 14.02.2019 г.

7. http://www.stepandstep.ru/catalog/your-tape/119384/troposfernaya-set-svyazi-bars.html, 14.02.2019 г.

8. Станция цифровой тропосферной связи Р-423-1: учебное пособие / Фомин В.Н., Чуев А.В., Скачков Ю.П., Гнусин А.М. - Санкт-Петербург : Типография ВАС, 1990. - 69 с.

9. Военный информатор, http://military-informant.com/army/minoborony-rf-zakupit-191-stantsij-troposfernoj-svyazi-tipa-r-423-p.html, 14.02.2019 г.

10. Военная радиосвязь, https://military.trcvr.ru/2015/12/12/%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0% B8%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D1%80-444/, 14.02.2019 г.

11. http://pentagonus.ru/publ/svjaz_v_armejskom_korpuse_ssha_1977/3-1-0-2196, 14.02.2019 г.

12. Зарубежное военное обозрение, http://zvo.su/suhoputnye-voyska/svyaz-v-armeyskom-korpuse-ssha.html, 14.02.2019 г.

13. Livejournal.com, https://imp-navigator.livejournal.com/339298.html, 14.02.2019 г.

14. Капитан 1 ранга запаса Д. Яковлев, http://commi.narod.ru/txt/1984/0809.htm, 14.02.2019 г.

References

1. Markov V.V. “Low-channel radio relay communication lines» / M.: Sov. Radio, 1963. - Pp. 704.

2. http://r91353ba.beget.tech/%D0%A0_133_korvet.pdf, 14.02.2019 г.

3. Joint Stock Company Moscow Order of the Red Banner of Labor Research Radio Engineering Institute, http://mnirti.ru/file/trop.pdf, 14.02.2019 г.

4. http://r91353ba.beget.tech/torf.html

5. http://r91353ba.beget.tech/atlet.html

6. http://voenservice.ru/voennaya-tehnika/troposfernyie-sistemyi-peredachi/troposfernaya-stantsiya-trs-r-417-baget/, 14.02.2019 г.

7. http://www.stepandstep.ru/catalog/your-tape/119384/troposfernaya-set-svyazi-bars.html, 14.02.2019 г.

8. Station of digital tropospheric communication Р-423-1: study guide / Fomin V.N., Chuev A.V., Skachkov Yu.P., Gnusin A.M. - Saint-Petersburg: EAC Printing House, 1990. - 69 p.

9. Military informer, http://military-informant.com/army/minoborony-rf-zakupit-191-stantsij-troposfernoj-svyazi-tipa-r-423-p.html, 14.02.2019 г.

10. Military radio, https://military.trcvr.ru/2015/12/12/%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0% B8%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D1%80-444/, 14.02.2019 г.

11. http://pentagonus.ru/publ/svjaz_v_armejskom_korpuse_ssha_1977/3-1-0-2196, 14.02.2019 г.

12. Foreign military review, http://zvo.su/suhoputnye-voyska/svyaz-v-armeyskom-korpuse-ssha.html, 14.02.2019 г.

13. Livejournal.com, https://imp-navigator.livejournal.com/339298.html, 14.02.2019 г.

14. http://commi.narod.ru/txt/1984/0809.htm, 14.02.2019 г.

Размещено на Allbest.ru