CC BY
486
Таким образом, предложенные организационные принципы и структура робототехнической системы для боя в городе позволяет, с одной стороны, широко внедрить в боевые действия батальона робототехнические комплексы со всеми их , , -вейшую военную технику в существующую организационно-штатную структуру.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Лап шов В.С, Ноское В.П., Рубцов КВ., Рудианов КА., Рябов А. В., Хрущев B.C. Бой в городе. Боевые и обеспечивающие роботы в условиях урбанизированной территории // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2011. - № 3 (116). - С.142-146.
2. Unmanned Aerial Systems Roadmap 2009-2034 // Office of the Secretary of Defense, 2009.
3. . .
// .
- 2009. - № 5.
. . ., . . .
Шеремет Игорь Борисович - 3 ЦНИИ МО РФ; e-mail: [email protected]; 107564, г. Москва, Погонный пр., д. 10; тел.: 84991698120; начальник института; к.в.н.; доцент.
- ; . . .; .
Рябов Анатолий Викторович - старший научный сотрудник.
Хрущев Василий Сергеевич - ведущий научный сотрудник; к.т.н.; доцент.
Комченков Владимир Иванович - УПМИ и СП; e-mail: [email protected]; 119160,
. , ., 9, ; .
Sheremet Igor Borisovish - 3 CSRI MD PF; e-mail: [email protected]; 10, Pogonnyi, Moscow, 107564, Russia; phone: +74991698120; chef of institute; cand. of military sc.; associate professor.
Rudianov Nikolay Aleksandrovish - chef of department; cand. of eng. sc.; associate professor. Ryabov Anatoliy Victorovish - senior scientist.
Khrushev Vasiliy Sergeevish - leading scientist; cand. of eng. sc.; associate professor.
Komchenkov Vladimir Ivanovich - UPMI and SP; e-mail: [email protected]; 9a, Moskvoretskaya nab., Moscow, 119160, Russia; chief engineer of a department.
УДК 621.396.93
И.А. Кубасов, Г.Ю. Пучков
АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В ОБЛАСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ОПЕРАТИВНОЙ РАДИОСВЯЗИ И ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ В ИНТЕРЕСАХ ОРГАНОВ ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статья посвящена последним достижениям в области организации подвижной радиосвязи и использованию беспилотных летательных аппаратов в подразделениях органов внутренних дел Российской Федерации. Приводятся сведения о разработанных комплексах отечественного оборудования предназначенного для построения сетей подвижной радиосвязи различной конфигурации. Описываются основные проблемы, возникающие при решении задач по организации оперативной радиосвязи и использовании беспилотных лета-
, . -работок заключается в том, что впервые в России при создании конвенциональных радиосетей подвижной радиосвязи реализована технология синхронной передачи сигнала.
Синхронная передача сигнала; система разнесенного приема; ретранслятор; радиостанция; радиосеть; конвенциональная радиосвязь; транкинговая радиосвязь; беспилотный летательный аппарат.
I.A. Kubassov, G.Yu. Puchkov
ANALYSIS OF ENGINEERING SOLUTIONS IN THE FIELD OF OPERATIVE COMMUNICATIONS AND SPECIFICS OF UNMANNED AERIAL VEHICLES (UAVS), EMPLOYED BY RUSSIAN POLICE
The article presents latest achievements in the field of operative communications and specifics of unmanned aerial vehicles (UAVs), employed by Russian Police. It contains information about recently developed Russian-made equipment, designed for setting-up of various configurations of mobile wireless communication networks. It sets out key problems, encountered in the process of solving tasks, pertaining to operative communication and use of UAVs and suggests some engineering solutions to overcome them. The designs' innovation consists in the fact that the synchronous signal transmission technology was implemented for the first time in this country to set up conventional mobile wireless communications networks.
Synchronous signal transmission; diversity reception system; repeater; wireless station; wireless network; conventional wireless communications; trunking wireless communications; unmanned aerial vehicle.
Введение. Бурное развитие цифровых технологий создало к 2009 г. реальные предпосылки для дальнейшего совершенствования процесса организации подвижной радиосвязи органов внутренних дел Российской Федерации. Актуальными при этом стали задачи по созданию новых средств и систем подвижной радиосвязи, базирую-IP- -
системы органов внутренних дел (ОВД) Российской Федерации. За счет этого предполагалось обеспечить необходимые зоны обслуживания для абонентов с носимыми радиостанциями в крупных мегаполисах и городах со сложным рельефом местности и
,
абонентов и диспетчеров радиосетей.
До недавнего времени основным средством радиосвязи в ОВД являлась конвенциональная радиосеть одночастотного симплекса. Данный тип радиосети является эффективным средством организации связи, когда необходимо обеспечить управление подчиненными силами на небольшой территории, например, в радиусе 2-3 км от дежурной части подразделения для пеших нарядов милиции и 5-7 км -.
территории областного центра признано малоэффективным. В данном случае редко удается разместить антенну базовой станции на высоте, необходимой для обеспечения требуемой дальности связи между дежурным по подразделению и наря-
,
абонентов между собой на всей территории областного центра.
Использование типовых конвенциональных радиосетей одночастотного симплекса для организации линейной связи нарядов полиции (вдоль железнодорожных и автомагистралей) также малоэффективно, так как при перемещении абонента из зоны обслуживания одной базовой станции в зону обслуживания другой ба, -, . , линейных систем с использованием режима одночастотного симплекса задействуется большое количество рабочих частот.
Учитывая изложенное, был проведен ряд ОКР, направленных на создание как линейных, так и городских систем радиосвязи, лишенных указанных недостатков.
Разработки в области создания линейных систем радиосвязи. При разработке новых технических решений в области организации линейной радиосвязи в интересах нарядов полиции, сопровождающих электропоезда, за основу была взята технология синхронной передачи сигнала. Данная технология позволяет обеспечить работу базовых станций, устанавливаемых вдоль железнодорожной маги, . -рывной связи при перемещении абонента из зоны обслуживания одной базовой станции в зону обслуживания другой базовой станции и существенно сэкономить .
В качестве базовых станций на первом этапе были определены радиостанции «Редут» производства ЗАО «Компания “Информационная индустрия” (единственные на тот момент на рынке России, использующие синхронные технологии), в которых использовалась технология синхронной передачи сигнала итальянской компании БЕЬЕХ. Испытания, проведенные на опытном участке, развернутом вдоль Волоколамского шоссе, показали возможность и целесообразность использования синхронных технологий для организации линейных систем.
Вместе с тем в ходе испытаний было установлено, что синхронные радиосети, построенные на базе радиостанций «Редут», имеют и ряд недостатков:
♦ структура системы предполагает наличие центральных (ЦС), базовых (БС) и оконечных (ОС) станций, при этом оконечные станции подключаются к системе только через базовую станцию. Это приводит к тому, что для подключения к системе оконечной станции необходимо приобретать дополнительную базовую;
♦ в качестве каналов связи между центральными и узловыми (оконечными) станциями используются некоммутируемые каналы тональной частоты, образованные только синхронными средствами связи. На многих магистральных телекоммуникациях такие каналы в настоящее время не приме;
♦ для построения синхронного радиоканала полоса пропускания 0-300 Гц используется для взаимообмена служебной информацией. Это приводит к
, ,
,
снижена скорость передачи.
Учитывая изложенное, в 2010 г. были проведены работы по созданию отече-
- , синхронных систем линейной радиосвязи избежать указанных недостатков.
В разработанной системе нет деления на ЦС, БС, ОС, так как для обеспечения одновременного синхронного вещания задержка передачи в эфир сигнала определяется каждой удаленной БС самостоятельно.
БС соединяются при помощи 1Р-каналов. Таким образом, отпала необходимость использования только некоммутированных каналов.
Вся служебная информация передается в специально отведенной части 1Р--пакетов и не влияет на полосу пропускания канала связи, что позволило работать в системе как аналоговым, так и цифровым РС и обеспечивать передачу данных.
Появилась возможность подключения диспетчерских мест в любом сегменте .
, , ж.д., показали возможность и целесообразность использования разработанного АПК для организации линейных систем радиосвязи.
Разработки в области создания систем радиосвязи для подразделений ОВД, работающих в городских условиях. Как отмеч алось выше, основными недостатками радиосетей одночастотного симплекса является малая зона обслуживания и невозможность организации связи абонентов друг с другом вне зоны пря-.
является создание сетей радиосвязи с зоной обслуживания, охватывающей территорию всего областного центра. Это достигается путем использования ретрансля-
, . обеспечить необходимую дальность связи для абонентов с возимыми РС, поскольку мощности передатчиков ретранслятора и возимой РС, и характеристики антеннофидерных трактов примерно одинаковы или достаточны для решения указанной .
оператором с носимой РС на всей территории города, используя один ретранслятор, как правило, не удается из-за того, что мощность носимой РС значительно меньше, чем мощность ретранслятора. Это приводит к тому, что в местах, удаленных от ретранслятора на расстояние более 5 км, как правило, носимая РС принимает сигнал , .
Решение данной задачи осуществлялось по трем направлениям:
♦ разработка систем разнесенного приема;
♦ разработка конвенциональных многоканальных многосайтовых радиосе-
, ;
♦ разработка транкинге вых систем радиосвязи.
Системы разнесенного приема. Суть технического решения заключается в , -ников, которые по 1Р-каналам соединяются с центральным коммутатором системы. Коммутатор определяет наилучший сигнал, поступающий от периферийных приемников, и передает его на ретранслятор для излучения в эфир. Таким образом, сигнал от носимой РС попадает на ретранслятор через тот периферийный прием, -, -
.
.
16- -
.
Котенциональные многоканальные многосайтовые радиосети, использующие технологию синхронной передачи сигнала. В случае, когда на территории города необходимо организовать несколько общегородских радиосетей, возникают трудности с размещением ретрансляторов. Как правило, на территории областных центров мало мест, отвечающих требованиям по высоте установки ан, -
,
. -
магнитной совместимости радиооборудования.
Учитывая изложенное, были разработаны типовые технические решения, позволяющие обеспечить работу как цифровых, так и аналоговых ретрансляторов на общие антенно-фидерные устройства с использованием общего коммутатора. Это, помимо решения задач по ЭМС РЭС, позволило обеспечить в одной системе совместную работу нескольких диспетчеров, предоставив им возможности по управлению любым из восьми ретрансляторов, входящих в состав сайта, и передачу через них циркулярной информации с любого диспетчерского места, организовать радиосвязь абонентов различных диапазонов (148, 172 и 450 МГц), а также ис-
пользовать цифровые радиомодемы ФФСК (для одновременной передачи голоса и ). -ность совместной работы аналоговых и цифровых РС стандарта АРСО 25.
При организации оперативной радиосвязи на территории больших городов со сложной топологией или сложным рельефом местности не удается обеспечить необходимую зону покрытия при помощи одного ретрансляционного сайта. В данном случае на заданной территории необходимо разместить несколько таких сайтов. Как и в случае с линейными радиосетями, актуальными являются задачи автоматического роуминга и экономии частотного ресурса.
Для решения указанных задач разработана радиосеть, обеспечивающая синхронную передачу сигналов в конвенциональной многоканальной многосайтовой
25. -
рии развернуть до 8 конвенциональных радиосетей, каждая из которых может содержать до 16 ретрансляторов, работающих в синхронном режиме (т.е. на одной и ). -роваться в сайты для работы на общие антенно-фидерные устройства. Для обеспечения синхронного режима используется (в отличие от существующих аналогов) один высокостабильный генератор для всех ретрансляторов сайта. Это позволило существенно снизить стоимость многоканальных сайтов и системы в целом.
За счет реализации синхронного режима передачи сигналов:
♦ достигается существенная экономия частотного ресурса (например, при организации 16-сайтовой системы требовалось 32 номинала частоты, в
- );
♦
зоны обслуживания одного сайта в зону обслуживания другого сайта.
. -
лисах (Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Казань и т.д.), где количество абонентов, а следовательно, и радиосетей, намного больше, чем в типовых област-, -
ния единой системы, позволяющей в случае необходимости обеспечить управление подчиненными силами из общего центра [1].
Для решения таких задач используются многосайтовые транкинговые систе-. -
( ). , -
зовании импортных систем сложной конфигурации для решения задач силовых структур актуальными становятся задачи защиты передаваемой информации и обеспечения безопасности самой системы от преднамеренного несанкционированного воздействия на нее.
В этих целях в текущем году планируется завершить разработку комплекса абонентского и базового транкинкового оборудования стандарта АРСО 25, работающего под управлением отечественного программного обеспечения, и конструктивно выполненного так, чтобы в дальнейшем его можно было оснастить оте.
многоканальные многосайтовые системы цифровой радиосвязи.
Разработки в области создания систем передачи данных на подвижные . -
ли направлены на дальнейшее развитие результатов, достигнутых ранее в данной области. Основной акцент при этом был сделан на развитие сетевых технологий.
Использовавшиеся ранее средства мобильного доступа к банкам данных были предназначены для работы в одноканальных конвенциональных радиосетях двухчастотного симплекса с ретрансляцией, обеспечивающих обслуживание до 50 . -
ло увеличиваться и превысило допустимое значение. Резко возросло время ожидания обслуживания абонента в часы наибольшей нагрузки. Актуальной стала задача разработки новых сетевых технологий, позволяющих «мягко» модернизировать действующие радиосети с целью расширения их пропускной способности.
Для достижения указанной цели разработан комплекс оборудования для создания многоканальных многосайтовых систем передачи данных, обеспечивающих предоставление абоненту любого свободного в данный момент канала. В системе реализована адаптивная пакетная передача данных. Это позволило существенно улучшить надежность связи, так как передача пакетов данных на конкретный подвижный объект осуществляется через различные сайты, оптимальные для передачи в текущий момент времени.
Анализ развития современных информационных технологий позволяет сде-,
, .
информацией по каналам действующих радиосетей передачи данных, малоэффек-
- , -венный радиоканал. Однако, если использовать несколько узкополосных каналов, объединив их ресурс, скорость можно увеличить до значений, обеспечивающих передачу мультимедийной информации необходимого качества [2]. В 2011 г. разработан и испытан экспериментальный образец радиомодема, обеспечивающего в полосе 100 кГц передачу данных со скоростью 64 кбит/с. Опытный образец данного изделия планируется разработать в текущем году.
Разработки в области создания средств защиты информации, передаваемой по каналам сетей и систем радиосвязи ОВД. При проведени и работ в чрезвычайных ситуациях (специальные оперативные мероприятия, крупные антитеррори-), -сам, когда в открытом режиме передаются персональные данные граждан, актуальными становятся задачи скрытности связи и защиты передаваемой информации.
Для решения данных задач разработан комплекс средств криптозащиты ин-( ), , пере даваемой по радиоканалам ОВД при организации голосовой связи [3]. В состав комплекса входят носимые, возимые, стационарные СКЗИ, ретрансляторы со
,
безопасностью в системе. Комплекс обеспечивает построение защищенных радиосетей двухчастотного симплекса с ретрансляцией, а также многозоновых систем для передачи защищенной информации на большие расстояния. Обеспечивается
- 2. -
нен принцип передачи ключей по радиоканалу, что позволяет обеспечить эффективное автоматическое управление безопасностью сети, существенно упростить процессы ее эксплуатации.
, -
,
оперативной радиосвязи и мобильного доступа к информационным ресурсам различной конфигурации - от простых одноканальных до сложных многоканальных . -
ния синхронных радиосетей на базе отечественных технологий, открылись новые возможности по созданию систем разнесенного приема.
Разработанные технические решения реализуют все основные сервисные возможности импортного оборудования и при этом имеют преимущества в области защиты информации и ценообразования.
Перспективы использования беспилотных летательных аппаратов в ин-. -
ния получили широкое распространение в мире. Изначально применяемые в воо-, -
- , .
Беспилотные летательные аппараты как отдельно, так и совместно с традиционно используемыми силовыми структурами специальными техническими средствами могут эффективно применяться при выполнении оперативно-
- ( -, -
ние отдельных объектов, в том числе в тёмное время суток, контроль площадных
объектов, мониторинг дорожного движения) [4].
, -служебно-боевых задач, выполняемых авиационными подразделениями ОВД, бы-
( 1,5-3,5 ), -
циальным бортовым полицейским оборудованием.
Легкие вертолеты универсальны в применении, позволяют осуществлять плановые вылеты по патрулированию, вмешиваться в ситуацию при обострении обстановки на земле, оперативно сопровождать объект, воздействовать на него с помощью световой и акустической систем, управлять и координировать действия наземных экипажей патрульно-постовой службы.
До некоторого времени БИЛА такой универсальностью не обладали и проигрывали лёгким патрульным вертолетам даже с точки зрения визуального наблю--, . ( -ду прямые эксплуатационные затраты) до последнего времени легкие вертолеты , . ,
мини и микроБПЛА.
Применение данных типов беспилотных комплексов в интересах различных служб МВД России имеет ряд преимуществ перед лёгкими вертолётами: неболь-, ; мероприятий и операций за счет малой визуальной и акустической заметности; отсутствие жестких требований к стартовой площадке и транспортно-пусковой базе; минимальный штат обслуживающего персонала; отсутствие специальных квалификационных требований к обучаемому персоналу (любой офицер младшего
);
(по критерию затрат на один полетный час БПЛА оказался выгоднее в примене-, ).
Перспективным направлением развития БПЛА в интересах МВД России является микроминиатюризация бортового оборудования БПЛА - создание малогабаритных ИК модулей и бортовых цифровых фото-, видео камер с высоким разрешением (снимки планируется использовать при формировании доказательной ). , -, - , включая незаконный промысел, а также поиск незаконных плантаций наркосодер-.
Одним из новых направлений в тактике применения БПЛА в интересах МВД России является использование БПЛА вертикального взлета и посадки, т.е. бес. - --,
масштабных катастроф в режиме «зависания» беспилотного вертолёта над интере-.
спецопераций в условиях населенного пункта или плотной городской застройки.
Сформулированы предварительные требования к БПЛА вертолетного типа: наличие системы автоматического пилотирования; взлетная масса - от 5 до 20 кг; предельная ветровая нагрузка - не менее 10 м/с; низкая акустическая заметность за счет применения электродвигателей; отсутствие специальных требований к обу.
В настоящее время управление БПЛА осуществляется в автоматическом и полуавтоматическом режимах с навигацией по сигналам ГЛОНАСС/GPS, обеспечивается поддержка сетевого управления БПЛА с использованием двух и более .
В интересах ОВД были разработаны наземные пункты управления обеспечивающие автоматизированную обработку потока видеоданных для решения целевых задач потребителя, поддержку баз данных результатов фото-, видеосъёмки, режимов удаленной обработки данных на защищенных серверах, в том числе с доступом по WEB-интерфейсу, мультисервисной защищенной сети информационного обмена с другими комплексами БПЛА, ситуационными центрами, подвижными пунктами управления и патрульными комплексами ОВД и ВВ МВД России,
2-5 .
Наиболее важными задачами, решаемыми с использованием БПЛА в интересах ОВД на текущем этапе, являются:
♦ обеспечение подразделений ОВД ср едствами воздушной поддержки и широкополосной связи (с возможностью передачи видеоинформации);
♦ увеличение эффективной площади контроля и продолжительности проведения работ в оперативном районе на основе организации сетевого управления средствами воздушной поддержки с использованием группового применения мобильных комплексов с БПЛА.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. . ., . . -
ренних дел Российской Федерации. - М.: Связь и автоматизация МВД России, 2009.
- С. 14-17.
2. . ., . ., . . ,
передачу мультимедийной информации по каналам ведомственных сетей подвижной радиосвязи. - М.: Специальная техника, 2011. - № 1. - С. 31-36.
3. . ., . ., . . -
формации па базе многочасготного радиомодема с ортогональным частотным разделением поднесущих // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2011. - № 3 (116). - С. 42-52.
4. . . -
них дел РФ. - М.: Специальная техника, 2011. - № 1. - С. 26-30.
Статью рекомендовал к опубликованию д.т.н., профессор К.И. Кукк.
Кубасов Игорь Анатольевич - ФКУ НПО «СТиС» МВД России; e-Mail: [email protected]; г. Москва, ул. Пруд Ключики, д. 2; тел.: 89161573495; начальник научно-исследовательского института специальной техники; д.т.н.
Пучков Геннадий Юрьевич - e-Mail - [email protected]; тел.: 89857652920; начальник центра средств и систем связи; к.т.н.
Kubassov Igor Anatol’evich - STiS Federal Agency, Russian Ministry of the Interior; e-Mail: [email protected]; 2, Prud Klyuchiki street, Moscow, Russia; phone: +789857652920; director; research Institute of Special Equipment; dr. of eng. sc.
Puchkov Gennady Yur’evich - e-mail: [email protected]; phone: +789857652920; director; center for communication systems, cand. of eng. sc.
