Сеть связи с подвижными объектами армейского корпуса в оборонительной операции начального периода войны на Юго-Западном стратегическом направлении

Реализация транкинг-технологии позволяет:

- защитить ССПО от перегрузок при большой концентрации пользователей в локальных зонах путем использования СМО с ожиданием;

- при наличие на абонентских комплектах специально выделенных диапазонов для установления радиосвязи непосредственно между абонентами одной зоны позволяет значительно снизить нагрузку на БС;

- обеспечить экономное расходование радиочастотного спектра;

- применить достаточно гибкую и простую систему управления маршрутами, декомпозировав ее на два уровня: базовых станций с локальными коммутаторами и координирующих аппаратных с системными коммутаторами сети общего пользования. При этом выход на АТС (коммутатор) ССОП обеспечивается набором номера БС например, набирается цифра "8" и тем сам обеспечивается доступ к одному из свободных в данный момент времени каналу. Лишь когда все каналы заняты, система откажет в связи или поставит в очередь на обслуживание. Вероятность отказа зависит, конечно, от числа каналов, поступающей нагрузки, а также принятым методом обслуживания.

Анализ использование системы с "транкингом" показали свои преимущества перед традиционными системами с "прямыми связями" заключается в использовании многоканальных радиосредств на БС. Практика показывает, что такие системы могут обслуживать до 400 абонентов (одноканальные - до 30). Это возникает за счет того, что все каналы "обобществлены" и, отслеживая автоматически свободные каналы, система с "транкингом" может оперативно отдавать их абоненту. Необходимо подчеркнуть, что эффект от использования "транкинга" становится существенным, если число каналов в системе не менее четырех. Однако и системам с транкингом присущи недостатки такие как:

- отсутствие возможности автоматизированного переключения абонента передвигающегося из одной зоны в другую без перерыва связи;

- сложность установления связи при отсутствии информации о его местоположения.

Рассматривая способы организации связи с использованием новых технологий нельзя не остановиться на классическом принципе организации связи с ПО. Таковым является принцип прямых связей. Актуальность рассмотрения данного принципа заключается в том, что на сегодняшний день в ВС РФ принцип прямых связей является основным в организации связи с подвижными объектами.

Сущность принципа заключается в организации прямых радиосвязей непосредственно от УС ППУ, ВзПУ, отдельных КШМ с вышестоящими, подчиненными и взаимодействующими командирами и штабами.

Основными достоинствами организации связи с ПО по принципу прямых связей является[6,7]:

- большие дальности связи;

- простота организации;

- более легкое управление.

Однако, данный способ организации связи с ПО имеет ряд существенных недостатков:

- низкая разведзащищенность сети, т.к. организация радиолиний прямой связи полностью отражает принятую структуру управления войсками, поскольку работа радиосетей командира, начальника штаба АК позволит противнику не только определить главную станцию по интенсивности ее работы , но и выявить боевой состав объединения, оперативное построение войск;

- ограниченно и эпизодически используются каналы других сетей связи, ввиду трудностей сопряжения симплексных радио с каналами других сетей связи, в следствии отсутствия специальных устройств сопряжения.

- ухудшение качества связи по КВ, УКВ радиолиниям при нахождении подвижных объектов в движении. Дальность радиосвязи в движении резко уменьшается.

- затруднено установление заранее не спланированных связей взаимодействия;

- практически полностью не выполняются требования к ССПО, рассмотренные в первой главе.

Анализ способов организации связи с ПО при использовании в качестве БС КШМ находящихся на вооружении в войсках связи АК такими как: Р-145К, Р-145 БМ, БТР-50 ПУМ, Р-142 Н, Р-975, имеют следующие недостатки:

- организация составного канала (радиоканал-канал ПОСС или линия прямой связи) технически затруднена из-за отсутствия специальных устройств сопряжения канальных выходов радиостанций КШМ с коммутационными устройствами узла привязки и новыми средствами связи из состава КТС ТЗУ "Гранит";

- вызов в радиосети доступа производится, как правило, в открытом режиме, тем самым значительно снижая разведзащищенность таких радиосетей;

- затруднен поиск абонентов при изменении их географического положения и переходе из одной сети радиодоступа в другую.

Для решения проблем организации связи с ПО в войска связи в настоящее время начали поступать новые радиосредства комплекса "Арбалет" ("Арбалет-10В" и "Арбалет-50у" и др). ССПО на базе КТС Р-163 по сравнению с комплексами средств радиосвязи старого парка, за счет технических преимуществ средств связи комплекса Р-163 обладает следующими достоинствами:

- имеет возможность обеспечения доступа абонентов к ССОП, что немаловажно при обеспечении связи с ПО неимеющих возможности доступа к канальному ресурсу ССОП;

- обладает в следствии возможности ведения адресной беспозывной связи, в том числе на группе частот, большей развед- и помехозащищенностью и максимально возможной в настоящее время пропускной способностью;

- возможность установления, ведения и восстановления связи с ПО непосредственно в засекреченном с гарантированной стойкостью режиме работы делает ведение переговоров по такой сети связи значительно более безопасным;

- наличие возможности ведения кодосигнальной связи на радиостанциях комплекса Р-163 позволяет дополнительно к ведению переговоров в засекреченном режиме осуществлять обмен гораздо более помехоустойчивыми оперативными и служебными кодограммами, значительно повышающими устойчивость управления войсками;

- возможность передачи информации по каналам радиодоступа в цифровом режиме позволяет осуществить по ним передачу данных;

- разработка для данного КТС устройств сопряжения позволит данной ССПО функционировать в режиме "Радио-АТС" опираясь в качестве каналов сети общего пользования на линии АТС, как стационарных, так и полевых, что уже в настоящее время позволяет ее эффективно использовать в интересах управления войсками;

- в ближайшей перспективе, при принятии на вооружение войск связи ВС РФ автоматического коммутатора каналов и соответствующей доработке в этой связи средств данного комплекса на основе современных сигнальных процессоров, возможности данной ССПО по обеспечению управления войсками резко возрастут.

Наряду с этим, ССПО на базе КТС "Арбалет" не в полной мере отвечает тем требованиям, которые предъявляются подобным сетям связи, а именно:

- отсутствует возможность непрерывности обеспечения связи при перемещениях ПО в зоне охвата данной сетью связи;

- недостаточная точность определения местоположения ПО и связанное с этим сложное решение такой проблемы, как вызов ПО, местоположение которого неизвестно;

- отсутствие возможности непосредственного обслуживания приоритетных абонентов;

- малый размер зоны обслуживания при использовании в качестве БС радиостанции Р-163-10В;

- недостаточная пропускная способность сети, вызванная малоканальностью БС радиодоступа;

- довольно сложная организация частотного планирования и адресно-диспетчерской службы такой сети, а следовательно и сложное управление сетью.

Все это вместе взятое вызывает необходимость совершенствования существующих сетей радиосвязи с ПО.

В настоящее время в ряде НИИ и АОЗТ ведутся разработки и испытания новых комплексов технических средств для военного ведомства.

АОЗТ "ЛЕСКО" предлагает использовать для организации ССПО тактического звена управления КТС "Гранит-ВВ". В дипломной работе рассматривается возможность использования предлагаемого комплекса для организации ССПО в АК.

Далее в дипломной работе проведен анализ предлагаемого комплекса и дана оценка возможностей его использования для организции связи с подвижными объектами АК на различных этапах ведения им оборонительной операции нпв.

3.2 Варианты построения ССПО АК на базе КТС "Гранит-ВВ"

I. ТТХ комплекса "Гранит-ВВ" и анализ его возможностей по обеспечению радиодоступа ПО к ССОП АК

Состав и основные характеристики средств данного комплекса представлены в таблице (3.2.1).

Комплекс технических средств "Гранит-ВВ" является базовым для построения сети связи с ПО с использованием сотовых технологий. Характеристики комплекса в основном определяются используемым в нем протокола NMT-450i (табл.1.7.2), принятым в качестве основного для аналоговых сотовых систем в РФ.

Говоря о преимуществах КТС "Гранит-ВВ", по сравнению с ранее созданными, необходимо более подробно рассмотреть его состав и характеристики.

В состав комплекса входит:

- центр управления системы (ЦУС);

- центральная коммутационная станция (ЦКС);

- базовая станция "Гранит-ВВ БС-4";

- абонентские комплекты:

- носимые абонентские станции "Гранит ВВ-5";

- возимые абонентские станции "Гранит ВВ-4".

В комплект базовой станции входит:

- коммутационное оборудование базовой станции (КО БС);

- устройство приемо-передающее "Гранит-ВВ-1(2) БС-4" (четырехканальное).

Комплекс позволяет развернуть и обеспечить функционирование до 128 зон радиодоступа с количеством каналов в каждой зоне 4 в настоящее время (имеется возможность увеличение до 8(32)).

Многоканальное радиооборудование БС позволяет обслужить до 10000 абонентов в дециметровом диапазоне, что в значительной степени повлияет на качество связи.

Одна базовая станция способна обеспечить радиодоступ абонентов в ячейке радиусом до 25 км, при мощности передатчика равной 50 Вт и развертывании 10-ти метровой штыревой антенны.

Использование в устройстве приемо-передатчиков комбайнеров, позволяет совместить работу 4-х приемопередатчиков на одну антенну и АФУ(рис.3.2.1), что позволяет повысить мобильность комплексных аппаратных, в которых планируется размещений БС.

Уменьшение шага сетки частот позволяет обеспечить до 800 рабочих каналов в первом диапазоне и до 120 во втором.

Оборудование и возможности системы подвижной радиотелефонной связи обеспечивает:

- автоматическую входящую и исходящую связь радиоабонентов между собой без выхода на АТС, радиоабонентов с абонентов ССОП;

- предоставление связи абонентам в соответствии с категориями:

- первой - все виды связи без ограничений;

- второй - ограничения по возможности исходящей связи;

- третьей - предоставления только связи с радиоабонентами и абонентами АТС ССОП;

- автоматическое переключение радиоканалов при переходе абонента из одной зоны радиодоступа в другую;

- возможность подключение факс-модемов, аппаратуры передачи данных, аппаратуры абонентского засекречивания;

- распределенное управление процессом установления соединений, включая маршрутизацию каналов в сети подвижной связи, состоящей из нескольких зон радиодоступа;

- определение местоположения (номера зоны) подвижного абонента;

- возможность вызова подвижного абонента с использования одного, присвоенного ему номера, при перемещении абонента в любую зону радиодоступа;

- автоматическую регистрацию коммутационным оборудованием сети, при включении питания абонентской станций, только тех абонентских станций, которым разрешен доступ в систему;

- ограничение длительности переговоров в пределах от 2 до 10 минут (корректируется в процессе эксплуатации);

- модульное наращивание абонентской емкости и количества территориальных зон обслуживания;

- сопряжение по виду телефонного ЧМ сигнала и диапазону с РРС Р-415, Р-419(Р-409);

- возможность передачи дискретной информации со скоростью 1,2 кБит/сек;

- управление установлением соединений по 4-м радиоканалам, взаимодействие с ЦКС и АТС по групповому цифровому тракту 2048 кБит/сек (до 480 линий), а также подключение и обмен данным с ПЭВМ ЦУСа;

- КО БС позволяет, обеспечить функционирование в полуавтоматизированном режиме, с приемо-передающим устройством и ПЭВМ обеспечить создание однозоновой системы радиодоступа;

- все средства БС могут работать непрерывно без специального обслуживания персоналом, за исключением полуавтоматизированного режима работы;

- небольшие масогабаритные показатели оборудования позволяют разместить его в одной аппаратной связи. А модульное построение средств позволяет, производить наращивать канальные возможности БС, а также ремонт в полевых условиях агрегатным методом;

- управление комплексом осуществляется в многозоновой системе, между модулями, выделенным из группового цифрового тракта 16 кБит-го канала управления ОКС N 7, а к АТС по протоколу работы аппаратуры ИКМ-30/4.

Для того, чтобы правильно спланировать ССПО при использовании средств комплекса "Гранит-ВВ" необходимо рассмотреть особенности его функционирования. К ним можно отнести следующие:

- при организации доступа необходимо учитывать, что единичная зона ограничена по пропускной способности и может обслужить с вероятностью 0.9 только до 10-ти абонентов, а одновременно возможна работа только 4-х абонентов;

- размеры зон покрытия зависят от целого ряда факторов, таких как: пересеченность местности, высоты поднятия антенн, мощности передатчиков БС и АС, чувствительности приемников и др.;

- для работы сети в дуплексном режиме необходимо выделение не менее 8 частот, с разносом между частотой передачи и приема не менее 10 МГц для каждой зоны, с повторением частот через 7 зон доступа.

- обеспечение автоматизированного управления в зоне покрытия БС осуществляется посредством КУ на определенных (для данной БС) фиксированных частотах. При отсутствии информации по каналу управления передается постоянная несущая ("пилот-сигнал"). Приемник АС сканируя по выделенным частотам определяет и выдает информацию абоненту о местонахождении (в какой зоне) абонента в данный момент времени. С определенной периодичностью от БС по КУ передается групповой вызов. Абонентские станции находящиеся в зоне покрытия БС последовательно, согласно заложенного алгоритма, передают на БС информационный сигнал о наличии в зоне. При чем, выход на излучение осуществляется независимо от оператора АС. Получив информацию о прибывших и убывших абонентах процессор БС, посылает по межмодульному каналу управления на ЦКС уточнения к маршрутно-адресной таблицу (МАТ), либо вносит изменения непосредственно в своей МАТ.

Стоит отметить, что изменения в МАТ ЦКС могут и не вноситься. Это зависит от методов маршрутизации принятой в данной системе и способов структуры сети.

Установление связи, в автоматизированном режиме использования комплекса, от ПО осуществляется набором номера вызываемого абонента. При

этом приемник абонентского комплекта находит свободные частоты одного из 4-х каналов, и через процессор АС настраивает передатчик на выбранную частоту. Приемник БС сканируя по рабочим приемным частотам получает вызов от АС и преобразовав аналоговый сигнал в цифровой сигнал через КО БС передает (по каналу 2048Кбит/с) его на ЦКС. Процессоры ЦКС анализируют номера обоих абонентов, и активизирует поиск вызываемого абонента. Войдя в связь с требуемым абонентом процессор, посредством КО, соединяет абонентов между собой и осуществляет контроль состояний каналов. Нажав сброс любой из абонентов может разорвать соединение. В случаях занятости каналов на БС своей зоны или занятости абонента, соединение не производится и абонент (если он не является приоритетным) получает отказ в обслуживании (без постановки в очередь).

Переключение абонента во время передачи информации и одновременном его перемещении из одной зоны в другую, осуществляется также с помощью команд и сигналов передаваемых от ЦКС по КУ (16 Кбит/с выделенного из ОЦК). Суть данного процесса заключается в том, что абонентские станции постоянно анализируют состояние канала связи. В случае ухудшения качества связи производится обмен команд между АС и БС-ми по КУ. В результате этого, абонент переключается на частоту соседней БС с одновременной пропиской в МАТ. Время перерыва связи при переключении составляет не более 1250 мсек.

Преимущество данного варианта заключается в более легком обеспечении доступа ПО к канальному ресурсу ССОП АК. Наличие КУ позволяет обеспечить быстрый поиск, соединение, переключение абонентов сети связи.

Сложность обеспечения работы в первом варианте видится в:

- формировании и обеспечении хранения МАТ в процессоре ЦКС. Большой объем которой, потребует определенного времени для ввода МАТ в запоминающее устройство ПЭВМ. В зависимости от количества БС в системе, необходимо предусмотреть использование высокопроизводительных ЭВМ, что позволит сократить время поиска и установления связи между абонентами;

- необходимости выделения более 50% цифровых каналов образуемых кабельными линиями и аппаратурой ИКМ "Импульс" ПОСС АК;

- отсутствии в штате отдельного линейного полка связи РРС, позволяющих передавать высокоскоростные потоки 2048 Кбит/с.

Другим вариантом, предусмотренным для использования в комплексе, является организация радиодоступа через отдельные БС не подключенные через ЦКС (однозоновая система).

Доступ во втором варианте обеспечивается с помощью ручного коммутатора БС. При этом абонент набирает номер коммутатора базовой станции и входит в связь с оператором. Оператор получив заказ на соединение ставит в очередь абонента и осуществляет поиск вызываемого абонента путем опроса операторов соседних БС.

Особенностью является то, что для обеспечения доступа к канальному ресурсу ССОП достаточно иметь 4 канала ТЧ от БС к ОУС. Сопряжение каналов БС с каналами ССОП осуществляется непосредственно через ручной коммутатор БС. Весь перечисленный комплекс позволяет обеспечить связь с ПО АК существующим парком средств связи. Из проведенного анализа возможностей комплекса можно выделить два возможных варианта его применения:

- первый - многозоновой системы с использованием ЦКС (рис.3.2.4);

- второй - с использованием однозоновых систем, т.е. без ЦКС (зоной управляет оборудование БС определенной зоны) (рис 3.2.5).

Ниже будут рассмотрены варианты использования комплекса технических средств, а также выработаны предложения по комплектованию комплексных аппаратных связи и КШМ ДЛ данными средствами.

сеть связь армейский боевой

II. Состав предлагаемой ССПО АК и ее структура

1. Состав ССПО АК на базе комплекса средств "Гранит-ВВ" и режимы ее функционирования

Рассмотренные в Гл 1 принципы построения существующей системы связи АК, в частности ее опорной сети связи, а также тактико-технические характеристики комплекса средств связи "Гранит-ВВ", позволяют предложить следующую структуру ССПО АК при их использовании в качестве базовых и абонентских станций радиодоступа.

По своей структуре предлагаемая ССПО будет являться зоновой сетью связи совокупностью зон обслуживания образованными базовыми станциями на основе станций радиодоступа "Гранит-ВВ БС-4", как наземного, так и воздушного эшелонов базирования, обеспечивая тем самым максимально возможное покрытие полосы обороны АК зонами связи, а также способность функционировать в различных режимах своего применения.

Таким образом, элементами сети связи с ПО на базе КТС "Гранит-ВВ" предлагается иметь[35,36]:

- базовые станции "Гранит-ВВ БС-4" с коммутационным оборудованием устанавливаемые в КАС типа П-227 БРМ, вариант представлен на рис.3.2.6.;

- базовые станции "Гранит-ВВ БС-4" с коммутационным оборудованием устанавливаемые на БУС ВзПУ;

- абонентских комплектов "Гранит ВВ-4(5)" носимых и возимых из комплекта КШМ Р-149 БМР;

- центральной коммутационной станцией на основе БС "Гранит-ВВ БС-4", с более производительным процессором .

Из п.3.1 сеть связи с ПО будет иметь два режима своего использования:

- первый - многозоновой системы с использованием ЦКС;

- второй - с использованием однозоновых систем, т.е. без единой ЦКС (зоной управляет оборудование БС определенной зоны).

При работе в обоих режимах, ССПО представляет собой коммутируемую многозононовую сеть состоящую из отдельных радиозон связи.

В первом режиме - это зоны радиодоступа АС ПО к БС ССОП (с обеспечением возможности доступа абонентов к канальному ресурсу через ЦКС).

Во втором режиме - только зоны радиодоступа и ретрансляции сигналов между собой в пределах одной зоны и между зонами без автоматизированного выхода на каналы ССОП АК.

2. Элементы ССПО АК и их взаимосвязь с элементами системы связи АК

Предлагаемая сеть в своем составе будет иметь наземный и воздушный эшелоны базирования БС, которые во взаимодействии друг с другом и будут составлять ее сруктуру (рис.3.2.7).

2.1 Состав наземного эшелона ССПО АК

Как видно из рисунка сетеобразующими элементами данной ССПО являются БС размещаемые в КАС (П-227БР) на ОУС (ВУС), УС ПУ, ПВК ВСС РФ, а также отдельно развертываемые БС, которые могут использоваться как для наибольшего покрытия полосы обороны АК, так и для обеспечения ретрансляций сигналов между отдельными ПО. Базовые станции радиодоступа "Гранит-ВВ БС-4", находящиеся на вышеперечисленных УС образуют зоны радиосвязи радиусом - 8-25 км.

Наземный пункт радиодоступа в автоматизированном режиме будет состоять из КАС, аппаратных цифрового каналообразования (из состава ОУС), для обеспечения привязки к элементам ССОП и ПУ АК. Совокупность таких наземных пунктов образует наземный эшелон предлагаемой ССПО. Реализация такого пункта радиодоступа в настоящее время затруднено из-за, отсутствия в штате линейных подразделений связи АК аппаратных цифрового каналообразования, таких как П-259, РРС способных обеспечить с одного пункта передачу до 4-х цифровых потоков со скоростью 2048 Кбит/с. В перспективе предусмотрена разработка таких средств.

В полуавтоматизированном режиме, наземный пункт радиодоступа будет отличаться тем, что в качестве каналообразующих средств могут использоваться существующие на вооружение войск связи АК аппаратные П-257-12к и РРС Р-419(409). БС такого наземного пункта, обеспечивают доступ подвижного абонента к ССОП по каналам ТЧ, образуемых аппаратурой П-330-6. Наземный пункт радиодоступа может находиться как в составе ОУС, так и на удалении от них. Для обеспечения доступа к каналам ССОП, в этом случае выделяются РРС типа Р-419 или ТРС Р-412.

Порядок функционирования наземных пунктов радиодоступа в различных режимах будут рассмотрены в п.2.3 гл.3.

2.2 Состав воздушного эшелона ССПО АК

Для создания воздушного эшелона необходимо установить на перспективные бортовые УС ВзПУ базовые станции радиодоступа "Гранит-ВВ БС-4". Предлагаемый состав основного оборудования БУС ВзПУ и ТТХ вертолетов приведены в таблице 3.2.2.

Как видно, высота полета данных ВзПУ составляет 4500 метров, а время непрерывного нахождения в воздухе до 2,5 часов. Таким образом, используя для расчета дальности связи БС на БУС ВзПУ формулу [2.6] получается радиус зоны, при высоте полета ВзПУ 1200 метров, равный 148 км. В таблице 3.2.3 (разработанная с помощью программы) представлена зависимость увеличения дальности радиосвязи от высоты подъема излучателя антенны. Тогда, зона связи даже с одного находящегося в воздухе ВзПУ будет охватывать всю полосу обороны АК. Даже если в определенные периоды проведения операции из 3-х БУС один будет постоянно находиться в воздухе, этого будет достаточно, чтобы обеспечить привязку к ССОП АК хотя бы ограниченного числа подвижных абонентов ( при одной БС не более 10- это могут быть командир АК со своими заместителями и начальниками родов войск и служб, а также командиры соединений, частей и их заместители).

Анализ характеристик ВзПУ показывает, что они имеют ограниченный ресурс часов налета, а также могут быть довольно быстро быть вскрыты и уничтожены средствами разведки и поражения имеющимися на вооружении у вероятного противника. В качестве перспективных средств воздушного эшелона предлагается рассматривать использование летно-подъемных средств (ЛПС), применение которых достаточно подробно изложено в [27,28]. Возможны два варианта использования ЛПС:

Первый - подъем только излучателя антенны. Поскольку вследствии малого веса излучателя (до 1 кг) появляется возможность использовать ЛПС с малой подъемной силой. Что, в свою очередь, радикально упрощает технологию их практического применения. Удерживающий аэростат металлизированный трос выполняет функции фидера и работает как однопроводная линия передачи (ОЛП).

Основным преимуществом таких ЛПС является их малая уязвимость от поражения боеприпасами противника, в том числе и высокоточными, в следствии инертности наполняющего их газа. Недостатком ВПА на ЛПС является ограничение высоты подъема антенны обусловленное затуханием в фидере антенны. На данном этапе осуществить передачу ВЧ-сигнала без потерь практически невозможно. Также следует отметить, что выбирая ВЧ-фидер с наименьшим затуханием (либо установка усилителя мощности на ЛПС) приходится жертвовать высотой подъема антенны из-за увеличения массы оборудования.

Второй - применение ЛПС типа аэростата для подъема высокочастотного оборудования БС с усилителями мощности. Данный вариант является наиболее перспективным. Суть его заключается в том, что от КО БС по оптико-волоконной линии (находящегося в центре тросса удерживающего ЛПС) передается информация в цифровой форме на ВЧ оборудование, где она преобразуется в ВЧ сигнал и передается в эфир. Преимуществом этого варианта является неограниченность высоты подъема БС на ЛПС. Однако, пока не решены проблемы по обеспечению питания электрооборудования БС на ЛПС. Возможны 3 способа обеспечения электропитания:

1. Подача питания по электрическому кабелю от наземного пункта. Тогда возможно использовать БС на ЛПС неограниченное время. Такой способ приемлем при использовании в качестве ЛПС летной платформы.

2. Установка на ЛПС аккумуляторных батарей. Использование БС будет ограничено емкостью АКБ (3-5 часов).

3. Использование в качестве заряжающей станции солнечные батареи расположенные на обтекателе ЛПС типа аэростат.

Таким образом в состав воздушного эшелона могут входить: БУС ВзПУ АК; малогабаритные ЛПС с размещенным на нем ВЧ оборудованием БС, аппаратурой преобразования сигналов, излучатель антенны, трос с оптико-волоконной линией, лебедка.

Для того чтобы исключить взаимное влияние БС обоих эшелонов друг на друга потребуется тщательное распределение частот, выделенных в интересах ССПО, между ними. Которое возможно облегчить за счет автоматизации этого процесса.

2.3 Порядок функционирования ССПО АК

При переводе войск АК с мирного на военное положение и на начальных этапах проведения корпусной оборонительной операции (КОО) для обеспечения потребности в управлении войсками АК в основном будет использоваться ТСС региона на котором дислоцируются его войска, а также ПВК оборудованных на УС ВСС РФ.

Для обеспечения потребности в управлении войсками на начальных этапах проведения КОО, во время которых будет осуществляться перемещение ПУ АК и его руководящего состава, соединений и частей, входящих в его состав, предусматривается использование БС и ЦКС СПС гражданского назначения, размещенных в мирное время на ТУС и МУС ВСС РФ. В районах, где не обеспечивается доступ абонентов к канальному ресурсу ССОП, предлагается выделить БС со средствами привязки из комплекта рот ОУС, ВУС орркб АК.

При соответствующем планировании такого размещения БС на элементах ТСС региона возможно достаточно полное перекрытие зоной связи предлагаемой ССПО всей полосы обороны АК.

При развертывании полевой компоненты СС АК предлагаемая ССПО будет также наращиваться БС из состава рот ОУС,ВУС и ННС, развертываемыми на ОУС, ВУС ПОСС АК, УС ПУ АК и основных его соединений и частей, соединяемых посредством РРЛ с каналами ССОП СС АК.

В зависимости от этапов проведения КОО и возникающих в связи с этим задач по управлению войсками АК мобильные БС на базе КАС, из состава линейных частей связи, в соответствии с планом организации данной ССПО могут развертываться и обеспечивать доступ ПО к СОП посредством радиорелейных и кабельных линий связи. В тех районах полосы обороны АК, в пределах которых предусматриваются перемещения ПО, если они остались не охваченными зонами связи развернутой до этого ССПО АК, предусматривается использование каналов и цепей ВСС МС РФ для привязки БС к ПВК.

В перспективе, для расширения зоны связи такой ССПО будет возможно развертывание на одном наземном пункте БС на ЛПС и БС наземного эшелона, расположенных в районе корпусного оборонительного рубежа и тыловой зоне обороны АК вблизи ОУС или ВУС, что позволит охватить зоной радиодоступа всю полосу обороны АК. Там же предлагается разместить ЦКС, в целях обеспечения устойчивого функционирования ССПО.

До тех пор пока данные ЛПС не будут приняты на вооружение ВС РФ и серийно производиться промышленностью, предусматривается использовать в качестве воздушного эшелона предлагаемой ССПО БС на БУС ВзПУ Ми-27 и Ми-19 в составе которых имеется:

по одному комплекту четырех канального приемо-передающему устройству;

комплекту коммутационного оборудования БС;

РРС Р-419 (п/к) для обеспечения привязки ВзПУ к БС наземного базирования.

При продолжительности полета одного ВзПУ в течении 2-2,5 часов будет иметься возможность с одной такой БС воздушного базирования обеспечить зону связи в пределах всей полосы обороны АК.

В целях экономии ресурса ВзПУ следует предусматривать их использование только в определенные периоды КОО, когда при использовании БС наземного базирования связь с ПО не возможно обеспечить (например, при выходе из строя части опорной сети связи СС АК) или если необходимо повысить устойчивость функционирования сети.

Используя технические возможности, которые реализованы на настоящий день в комплексе "Гранит-ВВ", всем абонентам ССОП присваиваются позывные в виде пятизначного номера, которые затем сводятся в МАТ которая хранятся в базе данных процессора ЦКС.

Для функционирования всем БС на базе многоканальных радиостанций "Гранит-ВВ БС-4" в предлагаемой ССПО, в целях исключения взаимного влияния при работе соседних БС друг другу, будут выделяться различные группы частот с повтором через 7 ячеек относительно их топологического расположения.

Такое распределение частот позволит обеспечить нормальное функционирование ССПО без преднамеренных помех. В случае применения противником средств РЭБ, смена частот на приемо-передающих устройствах в предлагаемом комплексе возможна, в автоматизированном режиме только по команде ЦКС, которая осуществляет управление данной сетью. Наличие централизованного управления сетью не позволяет осуществить перестройку отдельно взятых БС на ЗПЧ. Что обусловлено необходимостью перестройки БС всей сети.

Для более четкого уяснения порядка функционирования предлагаемой сети, необходимо рассмотреть алгоритмы организации радиодоступа абонентских станций через соответствующий БС к опорной сети связи АК. Предлагаются следующие алгоритмы рис.3.2.7 и 3.2.8.

Рассмотренные алгоритмы позволяют, выделить некоторые присущие для каждого из них достоинств.

Для первого режима (автоматизированного) такие как:

- возможность обеспечения связи за короткое время (не более 3 сек.);

- обеспечение автоматического переключения абонентов перемещающихся из одной зоны в другую;

- автоматизированное управление сетью и поиск абонентов. Основным преимуществом второго режима является то, что данный режим позволяет обеспечить постановку абонентов в очередь, тем самым осуществить их приоритетное обслуживание.

В обоих режимах, ПО не имеющие возможности по каким- либо причинам (большая дальность дистанции связи и др.) обеспечить себе радиодоступ к наземным БС, могут при соответствующей организации сети, иметь доступ посредством привязки к БС на бортовых УС ВзПУ, выполняющих роль воздушного эшелона ССПО АК на соответствующих этапах проведения операции. И через радиорелейные линии привязки БУС ВзПУ получить доступ к канальному ресурсу ССПО АК.

При нахождении в воздухе хотя бы одного из ВзПУ, оснащенного БС "Гранит-ВВ БС-4" с коммутационным оборудованием, возможно обеспечить доступ не более 10 абонентам, которые определены заранее. Ограничение количества абонентов обусловлено пропускной способностью БС и КО БС. Доступ, к канальному ресурсу СОП АК абонент может получить через коммутационные устройства и радиорелейные линии привязки БУС ВзПУ к УС ПУ АК, как в автоматизированном,так и в полуавтоматизированном режиме.

Как видно из проведенного анализа работы такой ССПО на базе комплекса средств связи "Гранит-ВВ БС-4" непрерывность обеспечения связи, при перемещениях ПО между зонами связи, может осуществляться только в автоматизированном режиме. Но, так как применение этого режима, в настоящее время, осложнено, из-за отставания используемых в существующей СС АК средств и комплексов связи, то основным режимом на данном этапе будет второй. В этом режиме переключение, а также прописка абонента в зоне будет производиться непосредственно абонентом при участии оператора БС. При этом подвижному абоненту, перемещаясь из зоны в зону, необходимо каждый раз заново вызывать следующую БС, что является одним из существенных недостатков данного режима ССПО, к сожалению неустранимых при использовании в качестве средств связи комплекса "Гранит-ВВ".

Обеспечение доступа при частичном выходе из строя ОСС АК

В ходе проведения оборонительной операции опорная сеть связи АК частично или полностью может быть выведена из строя средствами поражения противника.

Исходя из того, что комплекс "Гранит-ВВ" может использоваться только как элемент ССОП, жестко "привязанный" к ней линиями связи, применение комплекса как автономного невозможно.

Отсюда следует, что обеспечение доступа возможно при наличии линий связи ОСС(хотя бы одной). В этом случае ССПО АК будет функционировать следующим образом: ПО, получив радиодоступ по изложенным выше алгоритмам к БС, проключаются операторами на интересующих их абонентов, по каналам линий прямых связей между соответствующими ПУ образуемых РРС(ТРС), или посредством ретрансляции сигналов между базовыми станциями по каналам ОСС.

Также, после выхода из строя хотя бы части ОСС предполагается использовать в полном объеме воздушный эшелон сети. ПО могут также, получить доступ и к этим БС, если они имеют радиоданные, адреса соответственно прописаны в запоминающих устройствах данных БС, а затем по каналам прямой радиорелейной связи соединяются радиооператорами БС, с интересующими их абонентами.

Как видно из анализа алгоритма функционирования рассматриваемой ССПО АК в обоих режимах обеспечение ее устойчивого функционирования возможно лишь при условии ее тщательного планирования, как в организационном, так и в техническом плане.

2.4 Управление предлагаемой ССПО АК

Управление сетью в автоматизированном режиме будет осуществляться от ЦКС, которая посредством программного обеспечения, заложенного в запоминающее устройство ЦУС, обеспечивает контроль, сигнализацию и управление системой. Команды управления передаются в общем цифровом потоке ОЦК. В канале управления (КУ) используется общепринятый протокол для основных каналов сигнализации N 7(ОКС-7). Данный канал, является основным для обеспечения устойчивого функционирования сети. Передача по каналу управления открытой информации, а также использование при передачи ее, фиксированных частот (выделенных для каждой зоны), может значительно снизить устойчивость функционирования сети непосредственно при воздействии противника.

Устойчивая работа ССПО в полуавтоматизированном режиме потребует от радиооператоров БС высокой квалификации по обеспечению связи на данных средствах. В следствии отсутствия автоматического определения местоположения ПА в пределах ССПО и процессов маршрутизации сообщений, радиооператоры БС (с помощью ПЭВМ) должны будут оперативно вести адресную таблицу, где в процессе учитываются ПО, которые находятся в данный момент времени в зоне связи его БС. От операторов АС, перемещающихся в ПО от зоны связи одной БС к другой, потребуется, для обеспечения своевременной возможности их вызова со стороны операторов БС, каждый раз заново регистрироваться у каждой новой БС. Поскольку, в следствии технических характеристик комплекса средств связи "Гранит-ВВ" в данном режиме не имеется возможность автоматизированного определения местоположения ПО, то для обеспечения поиска абонента в других зонах оператору понадобиться хотя бы по одному служебному каналу между соседними БС.

В связи с этим могут возникнуть некоторые сложности, так как у части ПО не всегда окажется достаточное количество радиоданных для осуществления их доступа к ряду БС. Поэтому очевидную необходимость вызывает организация при ее функционировании специальной диспетчерской службы связи данной ССПО, при помощи которой ПА, неимеющие возможности радиодоступа к отдельным элементам данной ССПО по причине отсутствия у них необходимых данных, могут их, при соответствующей идентификации своих полномочий по управлению войсками, с ее помощью получить и быстро установить требуемые связи, что особенно важно для обеспечения требуемого взаимодействия.

Для нормальной работы такой диспетчерской службы предлагается использовать как специально выделенные для этого каналы опорной сети связи АК, так и возможности кодосигнальной связи между перекрывающимися зонами связи. Кодограммы для соответствующего служебного обмена также должны быть тщательно разработаны, и занесены в специальную таблицу служебной диспетчерской связи, в которой также будут иметься адреса всех БС и ПОС данной ССПО.

Процесс обеспечение устойчивого функционирования ССПО в ходе боевых действий с использованием КТС "Гранит-ВВ" потребует, от должностных лиц отдела связи АК, проведение тщательного планирования данной сети в мирное время. Сложность планирования будет заключаться в правильном распределении частотного ресурса для каждой БС, а также их размещении на местности. Особо необходимо отметить то, что разработка маршрутно-адресной документации, а также программного обеспечения будет производится военными институтами по заявкам составляемых ДЛ управления связи НС ВС. Так как сеть связи с ПО на базе комплекса предусматривается строить на элементах сети РРТПС, то функции планирования и оперативного управления ССПО возложить на старшего офицера по РРТПС

В ходе проведения операции управление такой ССПО будет осуществляться с пункта управления связью (ПУС) АК непосредственно или через дежурную службу на пунктах управления линиями, на которых для этих целей должны быть подготовлены специальные автоматизированные рабочие места ДЛ. Применение ПЭВМ с соответствующим специальным программным обеспечением и каналов служебной диспетчерской связи (в том числе с использованием передатчика односторонней связи" Гранит-ВВ") позволит должностным лицам по связи оперативно, обоснованно принимать и доводить свои решения на организацию связи с ПО.

Также представляется целесообразным совместить обязанности должностных лиц, по руководству диспетчерской службой такой сети и ее оперативным управлением с обязанностями по сбору данных о местоположении ПО в перспективной сети навигации и распознавания АК, что позволит им более оперативно обрабатывать получаемую по обоим сетям информацию и эффективно использовать ее в интересах решения задач управления связью.

2.5 Оценка электромагнитной обстановки при использовании средств комплекса "Гранит-ВВ" для организации ССПО АК

Под электромагнитной обстановкой (ЭМО) будем понимать совокупность в заданной области пространства (в данном случае в полосе обороны АК) электромагнитных полей (изучений) мешающих (помех) и полезных сигналов, которая может повлиять на обеспечение связи с ПО с требуемым качеством [12].

Оценка ЭМО проводится с целью выявления основных причин способных привести к появлению непреднамеренных ("взаимных") помех при управлении войсками по сети связи с ПО АК. На основе полученных результатов должен быть выработан комплекс, как правило, организационных мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС), главным образом, радиоэлектронных средств (РЭС) связи.

Под ЭМС РЭС понимается способность радиоэлектронных средств одновременно функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством при воздействии на них непреднамеренных помех и не создавать недопустимых радиопомех другим РЭС [8].

Оценка условий функционирования РЭС различного назначения в оперативно-тактической зоне показывает особую сложность электромагнитной обстановки (ЭМО). Проблема ЭМС РЭС обостряется дальнейшим насыщением войск средствами радиосвязи.

Для организации устойчивой радиосвязи в состав сети связи с ПО, на средствах комплекса "Гранит-ВВ" будут входить АС находящихся КШМ (МБУ), а также БС из состава аппаратных П-227БРМ, развернутых на ОУС, ВУС, УС ПУ и ПВК, необходимо проанализировать сложившуюся ЭМО и ее влияние на функционирование ССПО АК.

Как уже рассматривалось в гл.1, каждая БС формирует единичную зону, при нахождении в пределах которой обеспечивается связь с АС ПО. В полосе обороны АК, без учета полосы обеспечения и при самом рациональном покрытии зонами связи полосы обороны, может одновременно функционировать свыше 35 станций радиодоступа (организуется свыше 35 зон радиодоступа), которые размещаются вблизи соответствующих УС и ПВК. Это позволяет обеспечить связь с подвижными объектами при нахождении их практически в любой требуемой точке района обороны АК.

Расчеты значений территориального разноса между БС "Гранит-ВВ БС-4" (до 20 км) показывают, что для обеспечения функционирования сети связи с подвижными объектами необходим частотный ресурс от 280 (8х35) частот (при назначении каждой БС лишь 4-х пар частот) до 560 (16х35) частот (при использовании каждой БС по 2-е группы из 4-х пар частот). Но, так как, по ТТХ комплекса допускается повторение частот через 7 зон, то по расчетам необходимо выделить 56 основных частот и 56 запасных частот.

Другой и немаловажной особенностью функционирования радиосредств комплекса является то, что ответственным пользователем диапазона свыше 100 МГц являются радиочастотные службы ВВС, которые организуют в диапазоне 100-150 МГц радиолинии по управлению воздушными объектами.

И, пожалуй, самой трудной задачей будет обеспечение ЭМС РЭС БС "Гранит-ВВ БС-4" и РРС использующих общую полосу частот (140-470МГц). Даже первоначальные расчеты показывают, что для работы радиосредств БС комплекса будет выделена не значительная полоса частот. Поскольку только для построения ПОСС АК и обеспечении связи с основными соединениями и частями будет использоваться не менее 30 радиорелейных линий.

Наиболее сложная ЭМО будет складываться на ОУС, УС ПУ АК и входящих в него соединений, в следствии большого количества РЭС на них. Поэтому при планировании частотных планов для работы БС сети необходимо строго соблюдать все требования по назначению частот изложенными в Инструкции по обеспечению ЭМС РЭС связи в объединениях и соединениях связи Сухопутных войск и соответствующей технической документации. Выполнение этих требований даст возможность снизить непреднамеренные помехи до допустимых уровней.

2.6 Оценка развед- и помехозащищенности ССПО АК на базе КТС "Гранит-ВВ"

Проведенное исследование возможностей комплекса и порядка функционирования его при обеспечении доступа ПО к канальному ресурсу ССОП, выявил одно из узких мест, позволяющее противнику за короткое время разведать и подавить ССПО АК. Таковым является наличие КУ. КУ передается на специально выделенной для БС фиксированной частоте. Во время отсутствия информации в эфир передается несущая "пилот-сигнал", который и является целью для разведки и подавления противника. Передача по КУ информации в цифровой форме позволяет противнику выделить этот канал среди информационных аналоговых каналов. Помимо этого, по КУ передается информация в открытом виде, что позволяет противнику не только перехватить информацию о составе и местонахождении ПО сети, но и осуществить ввод ложной информации. В связи с тем, что на данном этапе, в комплексе ни как не реализована возможность засекречивания передаваемой информации возникает необходимость ведения обмена с помощью специальных переговорных таблиц.

Анализ тактики действий частей и подразделений разведки и РЭБ вероятного противника показывает, что по мере вскрытия отдельных БС и определения их местоположения, противником может быть принято решение на их радиоподавление. В то же время будет продолжаться вскрытие им остальных БС и сети СПО в целом.

В целях повышения развед- и помехозащищенности разведуемых радиосетей потребуется принятие соответствующих мер защиты. В качестве одной из таких мер предлагается использование режима ППРЧ для передачи как информационных сообщений, так и сигналов управления по КУ. Необходимо исключить постоянную передачу "пилот-сигнала" в эфир. Реализовать засекречивание всех каналов от БС.

Анализ технических характеристик комплекса, на данном этапе его реализации, и большая загруженность диапазона, не позволяют оказать противодействие средствам разведки и РЭБ противника.

III. Формирование и оценка эффективности вариантов ССПО АК при использовании комплекса "Гранит-ВВ"

На основе проведенного анализа возможностей комплекса "Гранит-ВВ" по обеспечению связи ПО АК, а также принятым в работе ограничениям сформированы следующие варианты структуры ССПО АК (рис.3.2.9):

Первый - с использованием БС из состава КАС П-227БМР и одной БС на БУС ВзПУ.

Второй - когда в состав наземного пункта радиодоступа предполагается иметь одну БС с НПА и на на каждом 4-м пункте БС с НПА, тем самым обеспечивая доступ абонентов к двум эшелонам.

В третьем варианте предусмотрено комбинирование 1-го и 2-го вариантов.

При формировании вариантов учитывалось, что каждый абонент для обеспечения требуемой устойчивости должен иметь доступ не менее чем к двум базовым станциям, (т.е. коэффициент исправного действия не ниже 0.86). Коэффициент покрытия для всех вариантов соответствует требуемому и составляет не менее 0.95.

Результаты оценки данных вариантов по пропускной способности, разведзащищенности и затраченному ресурсу (количество задействованных БС) показывают, что все эти варианты в целом соответствуют заданным требованиям, т.е. являются приемлемыми. Применения каждого из этих вариантов предполагает его использование на определенных этапах ОО. Причем выбор варианта построения ССПО определяется повышением уровня требований по одному свойству. В частности вариант номер два наиболее характерен для ведения боевых действий в ТЗО, так как он обладает достаточной пропускной способностью и разведзащищенностью. Вариант номер три наиболее приемлем для этапа отражения МОУ противника, когда требуется наибольшая устойчивость. Переход от одного варианта к другому предполагается разрабатывать на этапе планирования операции и реализовать его на этапе оперативного управления связью.

Оценивая по рассмотренной методике разведзащищенность такой сети, можно увидеть, что при одинаковых исходных данных, когда РР ведет комплекс AN/GLQ-3 при вероятности электромагнитной доступности БС сети 0,8 время их вскрытия (по каналу управления) составляет в среднем 24,5 минуты. Тогда ССПО, состоящая из 22 БС будет вскрыта за 6,5 часа, что не удовлетворяет требованиям по среднему времени вскрытия элементов СУ ОТЗУ равному до 24 часов Соответственно при меньшем количестве БС (во втором варианте) среднее время вскрытия сети уменьшается. Для увеличения времени вскрытия БС, необходимо реализовать в комплексе работу радиосредств в режиме ППРЧ. При использовании ППРЧ время вскрытия ССПО состоящей из 22 БС составит 26,3 часа, что вполне удовлетворяет требованиям по разведзащищенности элементов СУ АК.

Предложенный вариант трех эшелонной зоновой структуры, при использовании 4-х канальной БС, является рациональным по сравнению с другими в следствии того, что при этом получается лучше соотношение значения основного показателя к затратам.

Выводы из анализа предложений по построению ССПО АК на основе использования КТС "Гранит-ВВ".

1. Предлагаемая ССПО на базе КТС "Гранит-ВВ" по сравнению с другими комплексами средств радиосвязи, которые возможно использовать для организации сети обладает следующими достоинствами

- имеет возможность функционировать как в автоматизированном, так и в полуавтоматизированном режимах;

- позволяет предоставить абонентам сети новые виды услуг, таких как ведение связи, при перемещении абонентов из одной зоны в другую, без прерывания связи; обеспечение автоматизированного поиска и соединения абонентов независимо от местоположения; и др.

- возможность установления, ведения и восстановления связи с ПО в полуавтоматизированном режиме, при котором предусматривается применение БС для формирования однозоновой структуры с децентрализованным управлением.

- в ближайшей перспективе, при принятии на вооружение войск связи ВС РФ цифровых систем каналообразования и соответствующей доработке средств данного комплекса возможности данной ССПО по обеспечению управления войсками возрастут.

2. Наряду с этим данный комплекс обладает рядом недостатков обусловленные техническим несовершенством средств, а именно:

- не в полной мере используются возможности комплекса, что вызвано высокими требованиями, по предоставлению БС канального ресурса из ССОП, а следовательно отсутствует возможность непрерывности обеспечения связи при перемещениях ПО в зоне охвата данной сетью связи;

- недостаточная точность определения местоположения ПО и связанное с этим сложное решение такой проблемы, как вызов ПО, местоположение которого неизвестно;

- малый размер зоны обслуживания, обусловленное использованием радиосредствами комплекса диапазона УКВ диапазона (450-470 МГц);

- недостаточная пропускная способность сети, вызванная малоканальностью средств радиосвязи на БС;

- довольно сложная организация частотного планирования и разработка МАД такой сети, а следовательно и сложное управление ею;

- наличие КУ передаваемого на ФЧ и использование ненаправленных антенн снижает разведзащищенность сети, а сложность реализации режима ППРЧ в КТС "Гранит-ВВ" не позволяет обеспечить помехозащищенность сети;

- не обеспечивается безопасность передачи информации по радиоканалам от ПО к БС. Сложность в обеспечения засекречивания информации заключается в использовании комплексом низкоскоростных каналов, а также наличием в тракте аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей.

3. Для дальнейшего увеличения пропускной способности ССПО предлагается установка на БУС ВзПУ восьмиканальной БС, что позволит повысить пропускную способность для первого и третьего вариантов. Однако это повлечет увеличение канальной емкости линий привязки, что потребует установки еще одного комплекта Р-419. В тоже время БС на вертолете только в интересах небольшого количества привилегированных абонентов и ограниченно по времени, что несколько снижает возможности применения данных вариантов в течении всей ОО.

4. Для повышения разведзащищенности ССПО необходимо предусмотреть поэтапное использование средств различных эшелонов исходя из потребности обеспечения связи абонентов. В первую очередь - наземный эшелон, во вторую - БС с ВПА и в третью БУС ВзПУ. В перспективе для скрытия каналов управления БС предлагается реализовать его в режиме ППРЧ или ШПС.