Небо на связи
В России появляется новое оборудование для передачи сигналов
Возможность в любой момент оперативно передать сообщение или данные с воздушного судна на землю и обратно является залогом безопасности в авиации. Для ее обеспечения необходимы надежные средства связи. Такое оборудование на российский рынок поставляет АО «НПП "Полет"», разработки которого успешно применяются на многих типах самолетов.
Фото: Getty Images
Фото: Getty Images
Объем авиационных перевозок в России активно растет. В 2024 году пассажиропоток российских авиакомпаний достиг 111,3 млн пассажиров, что на 5,6% превышает показатель 2023 года. Грузооборот авиатранспорта вырос на 11,4% и составил 1,9 млрд тонно-километров. При этом, как сообщили в Росавиации, ключевым приоритетом в этом секторе остается безопасность полетов, одной из основ которой является надежная радиосвязь с воздушными судами. Ее готовы обеспечить национальные предприятия, постоянно совершенствующие свою продукцию.
Среди востребованного на рынке оборудования авиационной радиосвязи — радиостанция ДКМВ-21 на основе интегрированной модульной авионики, разработанная АО «НПП "Полет"», входящим в состав дивизиона АСУ холдинга «Росэл». Устройство работает в декаметровом (ДКМВ) диапазоне от 2 до 29,9 МГц. Оно обеспечивает радиотелефонную связь в симплексном режиме между экипажами самолетов гражданской авиации и с диспетчерами наземных служб управления воздушным движением, реализуя при этом прием и распознавание сигналов SELCAL, а в модификации ДКМВ-21Д — обмен данными в режиме HFDL.
Радиостанция ДКМВ-21 сопрягается со смежным бортовым радиоэлектронным оборудованием (БРЭО) самолета, осуществляет обмен пакетными данными, содержащими речевую и управляющую информацию, с компонентами комплекта аппаратуры внутрисамолетной связи АВСА, производит автоматический и автоматизированный контроль технического состояния входящих в ее состав блоков с выдачей результатов контроля в систему технического обслуживания по согласованному с интегратором БРЭО протоколу.
Ключевыми составными частями радиостанции являются высокочастотный блок приемопередатчика ВЧ-ДКМВ (отвечает за прием команд управления от бортового вычислителя, обмен пакетными данными и др.), блок антенно согласующего устройства, а также внешний модуль программного обеспечения, работающий на базе бортовой вычислительной системы самолета. В его функции входит управление режимами работы, сопряжение с АВСА и другими самолетными системами, а также контроль технического состояния радиостанции.
При этом ДКМВ-21 можно адаптировать под конкретные условия работы. Она может совмещаться с несколькими типами самолетных антенн: индуктивной, емкостной или высокодобротной индуктивной. Для это в составе прибора предусмотрены три варианта блока антенно согласующего устройства. Также в зависимости от условий эксплуатации и места размещения на воздушном судне в состав радиостанции ДКМВ-21 в различных модификациях дополнительно может входить монтажная рама под централизованную систему обдува или блок с аналогичной автономной системой. Благодаря своим техническим характеристикам и надежности радиостанции АО «НПП "Полет"» хорошо себя зарекомендовали и активно интегрируются на гражданские воздушные суда: Ил-114–300М, SJ-100, МС-21, Ил-96–300, Ил-96–400М и Ту-214.
Еще одна особенность радиостанций ДКМВ-21 — возможность установить на воздушное судно сразу два устройства, работающих на одну антенну ДКМВ-диапазона, поясняет начальник научно-технического центра, директор дирекции по авиационной технике гражданской авиации АО «НПП "Полет"» Наталья Чащина. Прием сигнала из эфира при такой конфигурации осуществляется одновременно, а передача происходит попеременно с учетом более высокого приоритета речевой связи.
При этом радиостанции могут находиться как в одинаковом, так и в разных режимах работы: одна в режиме «Речь», а вторая в режиме «Данные». При выходе в передачу или в настройку со сменой рабочей частоты передача данных радиостанцией в режиме «Данные» прекращается на время работы второй радиостанции в режиме «Речь» с последующим автоматическим восстановлением.
Шумы в эфире связи не помеха
Еще одной перспективной разработкой АО «НПП "Полет"» является семейство помехозащищенных широкополосных радиомодемов с функцией когнитивного радио, над которыми на данный момент компания завершает работу. Эти универсальные малогабаритные средства связи смогут использоваться на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) и в системах телеметрии с использованием БПЛА. Например, для передачи информации от различных датчиков на диспетчерские пункты в системах трубопроводного транспорта нефтегазовых компаний. Также сферой применения таких радиомодемов могут стать роботизированные устройства и летательные аппараты пилотируемой авиации.
Как поясняет заместитель начальника центра инновационного развития АО «НПП "Полет"» Анатолий Колобков, радиомодемы позволят организовать надежный канал радиосвязи между взаимодействующими объектами, как подвижными, так и стационарными, для управления (телеметрии) или обмена мультимедийной информацией со скоростью до 48 Мбит/с. Прибор может работать в диапазоне частот от 50 МГц до 12 ГГц в зависимости от типа исполнения. Рабочий диапазон частот радиомодема конфигурируется под требования конкретного заказчика.
В свою очередь, варианты исполнения будут отличаться также и в зависимости от требований по внешним воздействующим факторам, электропитанию, форм-фактору. В частности, АО «НПП "Полет"» предполагает выпускать радиомодем в бескорпусном виде размером 180х60х55 мм с массой не более 280 г, а также с различными вариантами корпуса и массой не более 1,9 кг. Комплектоваться прибор может различными типами антенн как собственной разработки, так и сторонних производителей.
Благодаря оригинальным запатентованным техническим решениям устройство позволяет организовать радиосвязь на расстоянии до 300 км без ретрансляции со скоростью, достаточной для передачи в реальном времени видеопотока формата до 4К. Это достигается, в частности, применением в радиолиниях специальной сигнально-кодовой конструкции, за счет которой усилитель мощности радиомодема работает в нелинейном режиме с высоким коэффициентом полезного действия, что увеличивает дальность связи до пяти раз по сравнению с существующими радиомодемами на основе технологии OFDM, требующей линейного усилителя, при аналогичных массогабаритных характеристиках, уточняет Анатолий Колобков.
По его словам, в отличие от продуктов-аналогов, радиомодемы АО «НПП "Полет"» позволяют обеспечить работу в широком диапазоне частот. Реализованные в них алгоритмы адаптации по частоте и параметрам сигнально-кодовой конструкции, перестройке рабочей частоты позволяют в реальном времени адаптироваться к текущей среде распространения и обеспечивают уход от помех путем выбора наилучших наборов рабочих частот и скорости передачи информации.
Кроме того, благодаря применению прямого расширения спектра, помехоустойчивого кодирования и эффективным алгоритмам приема в условиях многолучевого распространения сигналов, свойственным большинству каналов беспроводной связи, радиомодемы обеспечивают работу ниже уровня шумов, обеспечивая высокую устойчивость к помехам. Так, например, при перестройке рабочей частоты в полосе 400 МГц надежный канал связи может быть обеспечен при мощности широкополосной помехи в точке приема, до 250 раз превышающей мощность принимаемого полезного сигнала.
Возможность радиомодемов работать ниже уровня шумов в совокупности с низкой спектральной плотностью мощности излучения обеспечивают высокую скрытность радиосвязи.