Общие сведения и структура радиосистемы передачи информации

Содержание

Введение

1. История развития радиосистем передачи информации

2. Задачи космических РСПИ

3. Технические требования к космическим РСПИ

4. Основные подсистемы космических РСПИ

5. Упрощенная структурная схема космической РСПИ

Заключение

Список литературы


Введение

На сегодняшний день одной из самых злободневных задач, стоящих перед всеми правоохранительными органами и, в частности, органами внутренних дел, является борьба с терроризмом, угроза проявления которого используется как средство устрашения общества и государства в политических целях. Сложность проведения мероприятий по противодействию террористическим угрозам заключается в необходимости осуществления целого комплекса мер, в том числе воздействия на факторы, способствующие возникновению и развитию терроризма (экономические, культурные и социальные).

МВД России принимает меры по ослаблению негативного влияния имеющихся проблем на реализацию задач, стоящих перед органами внутренних дел, путем повышения уровня организации управления и эффективности использования сил и средств. Одним из основных направлений в деле реализации указанных мер является совершенствование системы обеспечения ОВД современными техническими средствами и комплексами радиосвязи.

Деятельность любого ОВД характеризуется частыми изменениями обстановки и стоящих перед ним задач, соответствующими этим изменениям перемещениям и расстановкой сил и средств, их наращиванием или свертыванием и т.д. Управление ОВД в таких условиях немыслимо без изменения в соответствии с обстановкой структуры системы связи, развертывания дополнительных сетей и их свертывания после выполнения задач, а также восстановления вышедших из строя элементов.

В целях решения перечисленных проблем, концентрации усилий на важнейших направлениях работ по развитию системы связи ОВД необходимо обеспечить комплексный подход. Первым шагом на этом пути является разработка Программы развития системы радиосвязи органов внутренних дел, рассчитанной на 2006-2008 годы. Ее реализация должна обеспечить комплексное оснащение и перевооружение подразделений МВД РФ системами аналоговой и цифровой радиосвязи, а также создание цифровых радиосетей.


1. История развития радиосистем передачи информации

Наибольшее развитие радиосистем передачи информации (РСПИ) связано с разработкой системы многоканальной связи и радиотелеметрических систем (РТМС). Более подробно рассмотрим особенности таких РСПИ как РТМС.

Термин «телеметрия» в переводе с греческого означает дальние измерения. Телеметрическая информация дает возможность контролировать состояние удаленного объекта и управлять им на расстоянии. Таким образом РТМС обеспечивают сбор, обработку, передачу по радиолинии измеренной информации о состоянии или поведении технических устройств, живых организмов и других объектов, удаленных от потребителя этой информации.

Измеряемая информация – это информация, результаты измерения которой могут быть выражены в единицах измерения физических величин.

РТМС широко применяют в промышленности, медицине, биологии, при исследовании океанских и земных глубин, космоса. Научные основы РТМС заложены в результате развития теории информации, многоканальной связи и математических методов обработки информации, в частности систем сжатия данных.

Практическое использование РТМС стало возможным благодаря достижениям в области микроминиатюризации элементов РСПИ и разработки микропроцессоров, микроконтроллеров, ПЛИС и т.д. Успехи в области теории передачи информации связаны с именем таких отечественных ученых, как В.А. Котельников, В.И. Сифоров, А.П. Мановцев, В.Ю. Типугин, П.А. Агаджанов и др.[1].

История развития радиотелеметрии начинается с 1930 года, когда с шара – зонда, выполненного под руководством профессора П.А. Молчанова, были переданы такие метеорологические данные, как давление, температура, влажность. В конце 30-х годов под руководством академика С.Н. Вернова был разработан радиозонд, предназначенный для изучения космических радиаций. С 40-х годов РТМС стали использоваться при испытаниях самолетов, управляемых снарядов, искусственных спутников Земли и космических кораблей. В настоящее время РТМС используются в газовой, топливной и химической промышленности, а также металлургии и ядерных установках.

2. Задачи космических РСПИ

К основным задачам космических РСПИ относятся [1]:

1. Сбор измерительной информации от разных источников на борту космического аппарата, а также сжатие и преобразование в форму, удобную для передачи в радиолинию.

2. Передача телеметрической информации с борта космического аппарата по радиолинии и прием на Земле.

3.Обработка принятой телеметрической информации, регистрация и представление в форме, удобной для потребителя.

Первоначально главной задачей в радиотелеметрии была передача сообщений и теория телеметрии сводилась к теории многоканальной радиосвязи. В настоящее время основными задачами являются первая и третья задачи.

Это вызвано следующими причинами:

- РТМС стали использоваться для обслуживания сложных объектов;

-увеличилось число источников измерения информации;

-увеличился объем передаваемой информации;

-увеличилась дальность связи;

-появились жесткие ограничения на вес и габариты бортовой аппаратуры.

Круг задач, решаемый современными РТМС, значительно шире, чем у систем многоканальной связи и включают в себя следующие требования:

1. Предание РТМС свойств адаптации к текущей обстановке (например, путем регулировки частоты опроса).

2. Рациональное формирование сообщений на борту объектов (например, путем разработки эффективных систем кодирования).

3. Устранение избыточности, т.е. сжатие объемов сообщений (например, применяя адаптивную коммутацию и дискретизацию).

4. Автоматизация процессов обработки информации на Земле.

5. Получение некоторой части информации незамедлительно.

Реализация этих требований привела к тому, что РТМС должны рассматриваться как пространственно – разнесенные информационные радиосистемы, включающие в себя ряд разнородных, но связанных между собой систем.

3. Технические требования к космическим РСПИ

1. Одновременное измерение и передача информации о многих параметрах.

2. Обеспечение высокой точности измерений. По точности РТМС делятся на 3 класса: средней точности (погрешность 3 – 5%), высокой точности (1 – 2%), очень высокой точности (0.1 – 0.5%). Очень высокую точность обеспечивают только цифровые РТМС.

3. Обеспечение передачи сообщений с различной шириной спектра (от единиц Гц до сотен кГц).

4. Бортовая аппаратура должна быть максимально проста, надежна, иметь малые массу, габариты, потребление энергии.

5. Наземная аппаратура должна автоматически обрабатывать информацию, поступающую на Землю с различной скоростью передачи.


4. Основные подсистемы космических РСПИ

Космические РСПИ относятся к большим системам. Выделяют три основные подсистемы (рисунок 1.1):

- бортовая информационная подсистема;

- радиолиния;

- наземная информационная подсистема.

Рисунок 1.1

Сигналы, снимаемые с выхода первичного преобразователя ( ПП ) и подаваемые на вход РТМС – называются первичными. ПП осуществляет преобразование неэлектрической величины в электрическую. Кроме первичных сигналов в космические РТМС передаются дополнительные сигналы, необходимые для масштабирования, синхронизации и других задач. ПП обычно состоит из датчика и согласующего устройства (рисунок 1.2),

Рисунок 1.2

где

- первичный процесс, являющийся неэлектрической величиной,
- электрическая величина.

Датчик осуществляет основные преобразования реализации измеренного параметра

в электрический сигнал
. Согласующее устройство преобразует электрический сигнал
к виду, на который рассчитаны входные цепи РТМС.

По виду измеряемых параметров датчики подразделяют на датчики обеспечивающие:

- контроль процессов путем:

- непосредственного преобразования;

- модуляции параметров;

- контроль событий:

- сигнальные;

- счетные.

В случае контроля процессов на вход ПП поступает процесс

, а при контроле событий входная величина является дискретной (например, удар метеорита).

Датчик непосредственного преобразования процессов обеспечивает преобразование

в
непосредственно в соответствии с функцией
. У модуляционных датчиков процесс
используется для модуляции одного из параметров гармонического или импульсного сигнала
.

Сигнальные датчики фиксируют факт наступления определенного события. Каждому событию соответствует определенный сигнал, который передается на наземную подсистему.


Copyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.