Тема №7.1

1. Задачи связи в ОВД и требования предъявляемые к ней.

Подразделения органов внутренних дел представляют собой доста-точно сложные иерархические структуры, состоящие из большого количе-ства сотрудников, имеющих рабочие места, размещаемые порой даже в одном здании на значительном расстоянии. Часто возникает необходи-мость быстрой передачи и получения информации от других подразделе-ний ОВД, находящихся в других городах. Наиболее массовым, относи-тельно простым, достаточно дешевым и в то же время удобным средством передачи информации длительное время остается телефонная связь. Фак-симильная и модемная связь в значительной степени получила достаточно широкое применение благодаря развитию телефонной сети. Сегодня невозможно представить деятельность ОВД без телефонного аппарата – каждый гражданин России знает телефонный номер полиции «02». Именно благодаря этому телефонному номеру выполняется одна из основных задач правоохранительных органов – защита жизни и здоровья граждан от преступных посягательств. В большинстве случаев именно благодаря телефону возможно немедленное реагирование сотрудников ОВД на сообщения граждан о совершенных, совершаемых или подготавливаемых преступлениях, что позволяет организовать расследование «по горячим следам», значительно повышающее вероятность задержания преступника и раскрытия преступления. Сосредоточение огромного объема информации в современных электронных базах данных, рост компьютеризации всех видов деятельности ОВД приводит к необходимости все более широкого использования модемной связи для передачи компьютерной информации.

Задачи управления требуют, чтобы радиосвязь удовлетворяла следующим требованиям:

– своевременность передачи сообщений, то есть передача (прием) сообщений в сроки, обусловленные оперативной обстановкой, пока содержащаяся в сообщении информация не потеряла ценности для получателя); в зависимости от обстоятельств данное время может принимать значения от нескольких минут до нескольких суток;

– надежность, то есть непрерывное управление служебной деятельностью в любых условиях оперативной обстановки;

– защищенность (безопасность) связи, то есть скрытность, конфиденциальность, целостность и доступность информации легальным пользователям.

2. Виды радиосвязи в ОВД

Радиосвязь – это обмен информацией с помощью радиоволн. Радиоволнами называются электромагнитные волны с частотами до 3 ТГц (3х109Гц), распространяемые в среде без искусственных направляющих линий (т.е. металлических проводов, волноводов и т.п.).

Виды радиосвязи (изучения) обозначены сокращениями, под которыми имеется в виду следующее:

- CW (ТЛГ)– амплитудная телеграфия (передача текстовых сообщений с помощью кода Морзе) с шириной полосы 100 Гц. Манипуляция может осуществляться как вручную, так и с использованием аппаратных и программных средств автоматической генерации кода. Классы излучения: А1А, J2A, A1B, J2B.

 - SSB (ОБП, ОМ)– однополосная телефония с амплитудной модуляцией с полностью или частично подавленной несущей с шириной полосы не более 3 кГц. Классы излучения J3E или R3E.

- AM (AM)– двухполосная телефония с амплитудной модуляцией с шириной полосы не более 6 кГц. Класс излучения А3Е.

- FM (ЧМ)– телефония с частотной модуляцией с шириной полосы: в КВ диапазоне – не более 6 кГц, в УКВ диапазоне – не более 24 кГц. Класс излучения F3Е.

- Передача изображений: SSTV (ССТВ)– черно-белое или цветное телевидение с медленной разверткой с шириной полосы не более 2,7 кГц. Класс излучения J2F.FAX (ФАКС)– факсимильная связь с шириной полосы не более 2,7 кГц.ATV (АТВ)– любительское телевидение. Класс излучения C3F. Может применяться только в УКВ диапазонах.

- Цифровая связь (DIGIMODE, DIGITAL, DIGI)- подразумевает RTTY (бодо), AMTOR, PACTOR, CLOVER, ASCII, PACKET RADIO, PSK31, PSK63(62), PSK125, MFSK, JT65, OLIVIA и прочие известные виды компьютерной обработки и декодирования сигнала. Классы излучения: A2B, D1D, F1B, F1D, F1E, F1W, F2B, F2D, F7D, F7W, G1D, G1E, J2B, J2D, J2E. -ADS– автоматические цифровые станции.

- EME– проведение радиосвязей с использованием Луны в качестве пассивного ретранслятора (с отражением радиосигналов от поверхности Луны).

- MS– проведение радиосвязей с использованием отражения радиосигналов от следов метеоров (метеорных потоков).

- SAT– работа через ИСЗ (искусственные спутники Земли).

- APRS (АПРС)– автоматическая система позиционирования любительской радиостанции.

- QRS (ЩРС)– медленная передача.

- QRSS (ЩРСС)– очень (сверх) медленная передача (медленный телеграф).

- QRP (ЩРП)- работа малой мощностью (не более 5 ватт).

Узкополосные виды модуляции (излучения) – это все виды радиосвязи, использующие полосу сигнала уже 500 Гц (включая CW, RTTY, PSK и т.д.).

3. ОВЧ, УКВ

Для обеспечения радиосвязи на относительно небольшие расстояния широко используется диапазон ОВЧ, что объясняется следующими преимуществами:

– относительно небольшим уровнем помех в этом диапазоне;

– возможностью размещения необходимого количества частотных каналов радиосвязи в выделенных участках диапазона;

– возможностью использования для обеспечения связи на требуемые дальности маломощных радиостанций.

Организация радиосвязи и практическое использование радиосредств в диапазоне ОВЧ во многом определяются также особенностями распространения радиоволн этого диапазона. К ним относятся:

– прямолинейное распространение радиоволн по всем направлениям от излучателя (при использовании ненаправленного излучателя);

– проникновение, огибание и отражение радиоволн при встрече с препятствиями;

– ослабление энергии радиоволн при распространении в окружающем воздухе и значительные потери энергии при проникновении через препятствия.

Особенности распространения радиоволн УКВ в земных условиях приводят к появлению теневых зон, в которых сигнал передатчика корреспондента настолько слаб, что не принимается адресатом. Эти особенности определяют дальность связи в рассматриваемых диапазонах.

4. Ретрансляция радиосигнала. Функциональная схема ретранслятора

Для преодоления ограничения дальности радиосвязи ОВЧ и УВЧ-диапазонов, связанного с кривизной поверхности земли, используется ретрансляция. Ретрансляция – это способ увеличения дальности радиосвязи путем использования промежуточных станций-ретрансляторов, обеспечивающих прием сигналов от одного корреспондента, их усиление и передачу другому корреспонденту (корреспондентам).

В качестве ретранслятора может использоваться как специально предназначенное для этого устройство, так и две радиостанции, при этом выходной тракт приемника каждой из радиостанций, объединенных в ретранслятор, соединен с входным трактом передатчика другой. Радиостанции ретранслятора автоматически (при поступлении на приемник специального сигнала) или вручную оператором переключаются на прием или передачу. Для организации работы ретранслятора в симплексном режиме потребуется две радиочастоты f1 и f2 (рис. 2.3). Частота f1 выделяется для связи корреспондента I с ретранслятором, а частота f2 – для связи корреспондента II с ретранслятором.

5. Особенности сотовой и транкинговой радиосвязи

Транкинговые системы радиосвязи (TCP) являются развитием низовой полудуплексной радиосвязи и по ряду признаков могут быть соотнесены с сотовыми системами связи. В отличие от обычных систем с постоянно закрепленными частотными каналами в TCP применяется динамическое распределение каналов. Напомним, что термин «транкинг», принятый в сфере профессиональной радиосвязи, означает метод свободного доступа большого числа абонентов к ограниченному числу каналов. Поскольку в какой-либо момент времени не все абоненты активны, то необходимое число каналов значительно меньше общего числа абонентов. В отличие от обычных систем радиосвязи TCP характеризуются следующими признаками: экономное использование выделенного диапазона частот; наличие одной или нескольких базовых радиостанций и системы управления; возможность выхода в другие сети, в частности в телефонную сеть общего пользования; увеличение зоны обслуживания путем создания многозоновой сети; передача данных и телеметрической информации; множество сервисных возможностей.

Перечисленные выше признаки характерны и для сотовых систем связи. Однако в отличие от последних ТРС в первую очередь ориентированы на задачи, связанные с оперативным управлением. В сравнении с сотовыми системами к преимуществам TCP, позволяющим отдать им предпочтение при организации оперативной связи, следует отнести: гибкую систему вызовов – индивидуальный, групповой, вещательный, приоритетный, аварийный и др.; гибкую систему нумерации - от коротких двух- или трехзначных до полных городских номеров; малое время установления соединения - менее секунды против нескольких секунд в сотовых системах; возможность работы в группе; наличие (в ряде систем) режима непосредственной связи между двумя абонентскими радиостанциями без участия базовой; экономичность - по стоимости оборудования и по эксплуатационным расходам TCP в несколько раз экономичнее сотовых систем.

В сотовой сети связи территория зоны обслуживания (например, город) делится на ячейки (соты). В центре каждой соты находится стационарная базовая радиостанция, которая соединена кабельной или радиорелейной линией связи с наземной стационарной сетью связи общего пользования. Назначение сотовой сети - связать мобильный или персональный терминал через базовую станцию с абонентом сети связи общего пользования или другим абонентом сотовой сети связи. При перемещении мобильного терминала из одной соты в другую производится автоматическое переключение радиоканала связи с одной базовой станции на другую. Этот процесс называется эстафетной передачей или handover.

Сети транкинговой мобильной связи предназначены для создания служебных, ведомственных сетей связи с мобильными и персональными терминалами (скорая медицинская помощь, милиция, пожарная служба, такси, автомобильные перевозки и др.). Как правило, сеть транкинговой связи является односотовой с большим размером соты и малым числом каналов выхода в сеть общего пользования.

Сеть персонального радиовызова является односторонней сетью передачи коротких сообщений от центральной радиостанции на миниатюрные абонентские приемники — пейджеры. Отправитель сообщения передает короткое цифробуквенное сообщение по каналам телефонной сети общего пользования или сети сотовой связи на центральную радиостанцию, где оно запоминается, и затем в порядке очереди электронная почта передается в эфир вместе с адресом пейджера.

По размеру соты различают:

- пикосоты - связь внутри офиса, помещения с радиусом соты 10-50 м;

- микросоты - связь внутри аэропорта, торговых центров, организация локальных вычислительных сетей и др. с радиусом соты 100-300 м;

- макросоты - они являются основой сетей мобильной и персональной связи и имеют радиус соты от единиц километров до 30-40 км;

- мегасоты - формируются узким лучом КА-ретранслятора и имеют радиус соты от нескольких сотен до тысяч километров.

Условия распространения радиосигналов в пико-, микро-, макро- и мегасотах существенно различны. Сети связи в пикосотах и микросотах создаются как односотовые системы без режима эстафетной передачи. В силу вышесказанного сети связи в пико-, микро-, макро- и мегасотах создаются на базе различных технических средств, с различными скоростями передачи информации, методами модуляции и др.

В настоящее время сотовая связь организуется с использованием раз-личных стандартов (протоколов) – AMPS (Advanced Mobile Phone Service, USA), NMT-450 (Nordic Mobile Telephone, 450 MГц, Исландия, Швеция, Финляндия, Норвегия, Дания, Австрия, Голландия, Бельгия, арабские страны Ближнего Востока, Юго-Восточная Азия), TACS (Total Access Communication System, Великобритания). Все эти стандарты являются аналоговыми и относятся к первому поколению систем сотовой связи.

Аналоговый способ передачи информации с помощью обычной мо-дуляции (ЧМ или ФМ) имеет ряд существенных недостатков: возможность прослушивания разговоров, сильное замирание сигнала под влиянием окружающих зданий и рельефа местности или при движении абонентов. Использование различных стандартов сотовой связи также мешает ее широкому применению.

Для преодоления недостатков старых стандартов был разработан стандарт второго поколения – GSM. Несущая частота для этого стандарта – 900 МГц. Новые преимущества стандарта GSM – применение более эффективного разделения каналов, шифрование сообщений и защита данных пользователей и новый вид модуляции. Одновременно с этим в США разработан другой стандарт – IS-54, а также началась разработка новой тех-нологии, основывающейся на использовании шумоподобных сигналов – CDMA (Code Division Multiple Access). По имеющимся прогнозам, эта система будет обладать в десять раз большей емкостью по сравнению с существующими. В Японии к настоящему времени разработан свой стандарт – JDS (Japanese Digital Cellular).

6. Организация радиосвязи в ОВД (диапазоны, каналы связи, позывные, радиосети)

В зависимости от механизмов распространения в пространстве электромагнитных волн разной длины весь радиочастотный ресурс условно разбит на ряд частотных диапазонов (диапазонов волн).

Диапазон радиоволн – определенный непрерывный участок длин радиоволн, которому присвоено условное наименование. Границы диапазонов выбираются по различным принципам – по физическим свойствам, назначению и т.п. Так, по основным физическим свойствам границы диа-пазонов и их наименования приведены в таблице .

1 Радиосвязь.

Диапазон радиоволн Вид радиоволны	Частота (Гц)	Длина волны (м)
Очень низкие частоты (ОНЧ)	3-30 кГц	105-104
Низкие частоты (НЧ)	30-300 кГц	104-103
Средние частоты (СЧ)	300-3 000 кГц	103-102
Высокие частоты (ВЧ)	3-30 МГц	102-10
Очень высокие частоты (ОВЧ)	30-300 МГц	10-1
Ультравысокие частоты (УВЧ)	300-3 000 МГц	1-10–1
Сверхвысокие частоты (СВЧ)	3-30 ГГц	10–1-10–2
Крайне высокие частоты (КВЧ)	30-300 ГГц	10–2-10–3
Гипервысокие частоты (ГВЧ)	300-3 000 ГГц	10–3-10–4

По назначению (пользователям) радиоэфир разделяется на более уз-кие диапазоны (поддиапазоны), в которых разрешена работа только опре-деленных типов радиостанций и конкретных организаций или лиц для определенных целей: радиовещание, эфирное телевидение, оперативная радиосвязь и др. В нашей стране такое распределение частот определено постановлением Правительства Российской Федерации, которое утверди-ло таблицу распределения полос частот между радиослужбами России. В связи с высокой загруженностью эфира и в целях упорядочения ра-диообмена работа всех средств связи строго регламентируется норматив-ными правовыми документами и контролируется уполномоченными госу-дарственными организациями. Диапазоны (поддиапазоны), выделяемые для различного назначения, разделяются на так называемые каналы. В простейшем случае для органи-зации симплексного (см. далее) канала связи устанавливается одна частота в пределах выделенного диапазона. Именно эту частоту будут использо-вать конкретные радиостанции пользователей для проведения сеанса ра-диосвязи. Какие имеющиеся каналы и какими пользователями (абонента-ми) будут использоваться, определяется организацией, которой разрешено использовать диапазон.

Радиосеть – способ организации радиосвязи между тремя и более пунктами управления (командирами, штабами) (Рис 5.).

По сравнению с радионаправлением она обладает меньшей устойчивостью, пропускной способностью и разведзащищенностью. В то же время радиосеть обеспечивает возможность циркулярной передачи и поддержания связи между всеми корреспондентами сети с наименьшим расходом сил и средств.

Рис.5. Радиосеть

На практике связь по радиосети, как правило, организуется:

- для передачи сигналов, команд, сигналов оповещения большому числу корреспондентов;

- для обмена информацией с менее важными корреспондентами при небольшом ее объеме и невысоких требованиях по своевременности передачи;

- при недостатке радиосредств или для повышения устойчивости в дополнение к радионаправлениям.

В наиболее важных радиосетях количество корреспондентов ограничивается числом не более 4 – 6.

 

Также как и радионаправления, радиосети могут быть: постоянно действующими, дежурными, резервными и скрытыми.

Постоянно действующими называются такие радиосети (радионаправления), в которых работа радиостанций на передачу осуществляется без ограничений.

Дежурными называются такие радиосети (радионаправления), в которых на старшем пункте управления осуществляется немедленный прием сообщений от подчиненных подразделений и частей.

Резервными называются такие радиосети (радионаправления), работа в которых открывается по дополнительной команде при невозможности обмена сообщениями в основных радиосетях (радионаправлениях).

Скрытые радиосети (радионаправления) организуются для связи с наиболее важными корреспондентами и используются для передачи наиболее важных и срочных приказов, донесений, команд и сигналов. Работа на передачу в скрытых радиосетях открывается только с разрешения начальника связи старшего штаба. При открытии работы в скрытых радиосетях запросы о слышимости не производятся, а передача ведется короткими радиограммами и сигналами без предварительного вызова и получения подтверждения на прием.

В зависимости от назначения, а также от наличия сил, средств и частот связь в радиосети может обеспечиваться: на одной частоте; на двух частотах; на частотах передатчиков; на частотах дежурного приема; на одной вызывной и нескольких рабочих частотах; абонентская радиосеть. Способ назначения рабочих частот существенно влияет на характер работы радиолинии и ее возможности.

Позывно́й сигна́л(позывной сигнал опознавания, ПСО) врадиосвязи—идентификатор, обозначающийрадиостанцию. Обычно это набор букв, цифр, осмысленное слово или музыкальная фраза, передаваемые в начале сеанса связи, необходимые для опознавания радиостанции принимающей стороной.ПСОприсваивается радиостанции администрацией связи данного государства (вРоссийской Федерации— России —Радиочастотной службой, представленной Радиочастотными центрами федеральных округов иГлавным радиочастотным центром).

Для упрощения применяют слово — Позывной.

Канал связи (англ. channel, data line) — система технических средств и среда распространения сигналов для односторонней передачи данных от источника к получателю. В случае использования проводной линии связи, средой распространения сигнала может являться оптическое волокно или витая пара. Канал связи является составной частью канала передачи данных.

7. Состав радиостанции, назначение и параметры ее основных узлов.

9.Источники питания радиостанций

В качестве источника питания носимые радиостанции используют различные типы аккумуляторных батарей. От их качества и емкости зависит работа радиостанции. В настоящее время для электропитания носимых радиостанций при-меняются следующие типы блоков аккумуляторных батарей: Ni-Cd (ни-кель-кадмиевые), Ni-Mh (никель-металлгидридные), Li-Ion (литий-ион-ные). Для электропитания носимых радиостанций в большинстве случаев применяются так называемые никель-кадмиевые аккумуляторные батареи. Аккумуляторы этого типа достаточно неприхотливы, но требуют некоторых навыков в эксплуатации. Эти аккумуляторы имеют небольшую стоимость, но большие габариты при меньшей емкости загрязняют окружающую среду (их нельзя выбрасывать и необходимо сдавать в специальные пункты приема). Главный же недостаток – так называемый «эффект памяти». Аккумуляторы, обладающие «эффектом памяти», следует заряжать только после их разряда. Если же неразряженный аккумулятор поставить в зарядное устройство, то он «запоминает» уровень остаточного заряда и в дальнейшем воспринимает его как нулевой. К примеру, если подзаряжать аккумулятор, у которого еще осталась половина заряда, то его емкость уменьшится на эту половину, и в следующий раз он проработает в два раза меньше. Если же постоянно подзаряжать такой аккумулятор, то вскоре он вовсе перестанет держать заряд. Есть способ, позволяющий восстановить начальную емкость такого аккумулятора: существуют специальные зарядные устройства с функцией разряда. Следует несколько раз провести полный цикл заряд-разряд на таком устройстве, и есть шанс, что емкость увеличится. При правильном использовании ресурса Ni-Cd аккумулятора хватает примерно два года. В настоящее время чаще всего используются аккумуляторы второго типа – Ni-Mh. Современные Ni-Mh аккумуляторы не обладают таким ярко выраженным «эффектом памяти», как Ni-Cd. Их можно подзаряжать. Достаточно в качестве профилактики периодически дожидаться их полного разряда. Сейчас выпускаются очень компактные Ni-Mh аккумуляторы довольно большой емкости. Единственный их недостаток – они тяжеловаты, но это заметно только при сравнении с аккумуляторами третьего типа: Li-Ion. Ресурс Ni-Mh аккумулятора – также 2 года. Li-Ion аккумуляторы – самые современные на сегодняшний день. Их основные преимущества: полное отсутствие «эффекта памяти» и очень маленький вес при большой емкости. Недостатки: технология изготовления довольно сложна, их изготавливают в основном в Японии, следовательно, они значительно дороже своих предшественников. Еще один недостаток – Li-Ion аккумуляторы боятся ударов. Сильные сотрясения приводят к значительным потерям емкости, а нарушение герметичности выводит аккумулятор из строя. Зато ресурс работы Li-Ion аккумуляторов вдвое больше, чем у других, – до 4 лет. Блок аккумуляторных батарей состоит из соединенных последовательно аккумуляторных батарей, каждая из которых имеет рабочее напряжение 1,2-1,45 вольта, в зависимости от типа. Форма корпуса блока аккумуляторной батареи и расположение контактных выводов позволяют подключать батарею к носимым радиостанциям, не контролируя полярность соединения. Блок батарей устанавливается в направляющие корпуса радиостанции без больших усилий и фиксируется защелкой. Современные радиостанции не предполагают отделения блока аккумуляторных батарей для их зарядки и, как правило, заряд батареи происходит без ее отделения от радиостанции. Тем не менее блоки аккумуляторных батарей можно заряжать и отдельно, в случае, когда имеются запасные блоки. Следует отметить, что превышение времени и (или) тока заряда приводит к понижению емкости аккумуляторов, а в некоторых случаях может вывести их из строя. Аккумулятор представляет собой герметичное устройство, содержащее некоторое количество жидкости в составе электролита. При превышении зарядного тока может произойти сильный разогрев аккумулятора с испарением этой жидкости и выделением газов за счет побочных процессов электролиза, что приводит к повышению давления внутри батареи. Высокое давление вызывает раздутие корпуса аккумулятора вплоть до разрыва оболочки. Аккумуляторы, как правило, плотно уложены в содержащем их устройстве, и их раздутие вызовет, в свою очередь, деформацию и разрушение корпуса этого устройства, а выдавленный наружу электролит может привести к замыканию электронных цепей и их коррозии. Взрывной разрыв корпуса аккумулятора может даже привести к травмированию находящихся рядом людей. Особенно опасны в этом случае литиевые и гидридные аккумуляторы современных радиостанций. Для зарядки блоков аккумуляторных батарей можно применять только предназначенные для них зарядные устройства и контролировать время их зарядки, если зарядное устройство не способно ограничивать его автоматически. На емкость аккумуляторов очень сильное влияние оказывает их температура. Понижение температуры приводит к понижению активности химических реагентов, находящихся внутри аккумулятора, и, как следствие этого, к понижению емкости батареи. При 0 °С емкость аккумуляторов серии «Д» падает примерно в 3 раза по сравнению с их емкостью при 20 °С. Более низкая температура приводит к замерзанию электролита и отказу в работе. В связи с этим рекомендуется при низких температурах держать радиостанцию под верхней одеждой. 62