ВОПРОС 8. Каналы авиационной электросвязи: основные направления повышения помехозащищенности передачи информации. Влияние характеристик каналов на безопасность полетов.

 

Для повышения помехозащищенности канала используются специальные методы передачи сообщений, уменьшающие влияние шумов.

Основные направления повышения помехозащищенности передачи информации:

- применение шумоподобных сигналов (при применение ШПС в базу раз улучшается отношение с/ш. ШПС база сигнала , база сигнала – это произведение ширины спектра на длительность импульса  (#коды Баркера – основы радиоэлектроники и связи стр343));

- пространственно – временной метод (суть: помеха складывается в противофазе);

- Помехоустойчивое кодирование (+универсальность, - сложность аппаратуры).

Принцип помехоустойчивого кодирования: информационный подход – внесение избыточности информации в передаваемый сигнал. Избыточная информация вносится по специальному алгоритму, известному на приемной и передающей стороне, который выбирается в зависимости от характеристик линии связи и позволяет скомпенсировать воздействие помех в этой линии.

1®111

0®000

 

 

Информационная избыточность (ИИ).

+простота; - при увеличении ИИ происходит падение скорости Þ увеличение полосы частот.

Различают коды, обнаруживающие ошибки и исправляющие коды, которые дополнительно к обнаружению еще и исправляют ошибки. Устранение ошибок с помощью корректирующих кодов реализуют в симплексных каналах связи. В дуплексных каналах достаточно применение кодов, обнаруживающих ошибки, так как сигнализация об ошибке вызывает повторную передачу от источника.

, I – кол-во информации на символ;  – основание системы;  – длина кода (число символов)

к – количество информационных символов; r – количество проверочных символов r = n - k; R – скорость кода, R=k/n; t – количество ошибок, которые можно исправить.

Кодовое расстояние d_min – это минимальное расстояние между двумя комбинациями помехоустойчивого кода, d_min=2t +1

Безопасность полетов – это комплексная характеристика воздушного транспорта и авиационных работ, определяющая способность выполнения полета без угрозы для жизни и здоровья людей.

Согласно АП-25 радиосвязное оборудование должно обеспечивать выполнение ряда функций (двухстороннюю связь в пределах прямой радиовидимости с диспетчерской; двухстороннюю связь в любой момент полета по крайней мере с одной наземной авиационной радиостанцией; прием в любой момент полета метеорологических сводок или специальных извещений; оперативную связь в любой момент полета между всеми членами экипажа; оповещение пассажиров в полете; обеспечение речевой информации об особой ситуации при установке на самолете аппаратуры речевой информации; подачу сигналов для определения местоположения потерпевшего аварию самолета и привода к нему поисково-спасательных средств, а также обеспечение двусторонней речевой связи экипажа (пассажиров) аварийного самолета после посадки вне аэродрома) на качество выполнения которых, непосредственно влияют характеристики канала связи.

 Например: скорость передачи информации на прямую влияет на оперативность обмена информации. А оперативная связь в любой момент времени между всеми членами экипажа является важной составляющей благополучного исхода полета. Также своевременная связь с диспетчером УВД и т.п.

К современным системам радиосвязи предъявляются следующие основные требования:

Оперативность (своевременность) – обмен информацией осуществляется в сроки, обусловленными потребностями управления. Оценивается вероятностью того, что сообщение будет полностью доставлено требуемому адресату в течение заданного времени.

Достоверность связи характеризует способность системы связи обеспечить воспроизведение переданных сообщений в пунктах приема с заданной точностью. Достоверность передачи цифровых сообщений определяется вероятностью правильного приема код/комбинаций первичного кода, соответствующих переданным символам.

Помехоустойчивость связи – способность (свойство) системы выполнять прием/передачу сообщений в условиях действия помех. Для количественной оценки помехоустойчивости используют критерий достоверности передачи сообщений.

Надежность связи – свойство системы связи выполнять передачу сообщений, сохраняя при этом в течение заданного промежутка времени значение основных характеристик (достоверность) в заданных пределах. Количественные характеристики надежности: вероятность отказа в заданном интервале времени, время наработки на отказ.

Скрытность радиосвязи – способность системы противостоять раскрытию противником содержания передаваемой информации и мест расположения пунктов управления и аэродромов.

 

 

ВОПРОС 9. Каналы авиационной электросвязи: основные направления повышения помехозащищенности передачи информации. Методы пространственно-временной обработки сигналов. Влияние характеристик каналов на безопасность полетов.

Канал авиационной электросвязи- вся совокупность технических средств, обеспечивающих передачу информации от источника к потребителю.

К основным направлениям повышения помехозащищенности передачи информации относят: 1)внесение дополнительной избыточности: в структуру системы передачи информации (структурная избыточность)- системы передачи информации с обратной связью; внесение избыточности в структуру кода (информационная избыточность)- внесение дополнительных символов.

Пространственно временной метод обработки сигналов предполагает наличие фазированной антенной решетки (сложной антенной системы) и устройства обработки (адаптивный процессор):

Суть метода заключается в учете направления прихода сигнала (узконаправленная антенна). На ВС необходимо постоянное отслеживание направления прихода сигнала, для этого и применяется адаптивные процессор и адаптивная решетка. Помеха должна компенсироваться в диаграмме направленности, коэффициент усиления и фаза меняются с нулем в направлении помехи.

Безопасность полетов – состояние авиа. транспортной системы, при котором риск нанесения вреда человеку или собственности меньше приемлемого уровня и поддерживается на приемлемом уровне или ниже него, благодаря постоянному определению опасности и управлению рисками.

Таким образом на сегодняшний день характеристики каналов оказывают существенное влияние на безопасность полетов, так как даже при современный уровень оборудования не может гарантировать бесперебойное и без сбоев управление воздушным движением, поэтому необходимо наличие постоянной и качественной связи между членами экипажа и диспетчерами, которую образуют каналы связи, соответственно характеристики канала должны обеспечивать качество связи.

 

 

ВОПРОС 10. Каналы авиационной электросвязи: основные направления повышения помехозащищенности передачи информации. Методы адаптивной фильтрации сигналов. Влияние характеристик каналов на безопасность полетов.

Стр 70-73 Макаренко

Радиосвязь – это род связи, который реализуется с использованием радиосредств, земных и ионосферных радиоволн. Радиосвязь применяется во всех звеньях управления. В тактическом звене управления радиосвязь является важнейшей, а во многих случаях единственной связью, способной обеспечить управление частями и подразделениями в самой сложной обстановке и при нахождении командиров в движении.

виды связи:

- телефонная связь,

- видеотелефонная связь,

- телеграфная связь,

- передача данных,

- факсимильная связь,

- телевизионная связь.

Авиационная электросвязь ГА представляет собой совокупность цен-тров, станций связи, оконечных устройств, различных средств электро-связи, соединенных между собой в сети электросвязи [1, 2].

Авиационная электросвязь ГА обеспечивает решение следующих задач:

– передачу центрами УВД экипажам ВС указаний, распоряжений и

сообщений по обеспечению безопасности и регулярности воздушного

движения и получения от них донесений и сообщений на всех этапах

полета;

– взаимодействие центров УВД в процессе управления воздушным

движением, планирования и организации полетов;

– оперативное взаимодействие служб авиапредприятий;

– передачу административно-управленческой и производственной

информации;

– передачу данных различных АСУ гражданской авиации.

Авиационная электросвязь ГА должна удовлетворять следующим

предъявляемым к ней основным требованиям:

– своевременность установления связи;

– надежность и бесперебойность связи;

– обеспечение требуемой скорости передачи информации;

– обеспечение необходимой скрытности при передаче информации;

– эффективность и экономичность функционирования электросвязи.

Используемые в настоящее время и поступающие в эксплуатацию

новые средства электросвязи ГА соответствуют перечисленным требо-ваниям и нормам ИКАО.

Помехоустойчивость связи  –способность (свойство) системы выполнять прием/передачу сообщений в условиях действия помех. Для количественной оценки помехоустойчивости используют критерий дос-товерности передачи сообщений.

Канал связи –совокупность средств, обеспечивающих передачу сигнала

от отправителя сообщения к получателю сообщения.

 

Совокупность отправителя сообщения, канала радиосвязи, получателя сообщения образуют простейшую систему радиосвязи. Характерным для самолетных радиостанций является объединение приемного и передающего устройств, расположенных в одном конструктивном блоке - радиостанции.

Одним из важных требований, предъявляемых к системам радиосвязи,

является помехоустойчивость (ПУ) –способность системы связи выпол-нять прием/передачу сообщений в условиях действия помех.

Повышение ПУ может быть достигнуто за счет оптимизации устройств

приема и обработки сообщений. Методика оптимального приема сообщений

основана на теории фильтрации. В упрощенном виде задача фильтрации

может быть сформулирована следующим образом. На передающей стороне

формируется радиосигнал S(t,  (t)), где  (t) –информационное сообщение в

непрерывном времени. Считается, что вероятностное описание сигнала

S(t,  (t)) известно, так как известен способ формирования сигнала на передаю-щей стороне.

Очевидно, что при этом динамическая составляющая ошибки фильтрации уменьшается, а шумовая  возрастает, но в меньшей степени по сравнению с динамической составляющей.

Проводя анализ помехоустойчивости приема АМ радиосигналов, можно

отметить, что относительная ошибка фильтрации в данном случае определяется выражением вида:

 

 

ВОПРОС 11. Каналы авиационной электросвязи: основные направления повышения помехозащищенности передачи информации. Применение шумоподобных сигналов. Влияние характеристик каналов на безопасность полетов.

Канал авиационной электросвязи- вся совокупность технических средств, обеспечивающих передачу информации от источника к потребителю.

К основным направлениям повышения помехозащищенности передачи информации относят: 1)внесение дополнительной избыточности: в структуру системы передачи информации (структурная избыточность)- системы передачи информации с обратной связью; внесение избыточности в структуру кода (информационная избыточность)- внесение дополнительных символов.

Классификация помехоустойчивости кодов.

 В зависимости от выбора признаков известны различные классификации кодов. Чаще всего основным признаком является структурная характеристика кодов. Согласно этой классификации все коды, передаваемые по каналам связи, делятся на помехо и не помехоустойчивые. Помехо устотойчивые коды позволяют обнаруживать и исправлять ошибки.

Различают помехоустойчивость коды блочные и непрерывные. В блочных кодах каждая часть сообщения имеет свой блок с одинаковыми или разными чилами битов. Форматы передачи данных относятся к блочным кодам. В непрерывных кодах сообщение делиться на блоки. Блочные коды разделяют на равномерные и неравномерные. В равномерных кодах каждому передаваемому знаку соответствует одинаковое число битов, а в неравномерных – различное. Равномерные коды находят наибольшее применение в сетях передачи данных и телеграфных сообщений. К ним относятся пятиразрядный международный телеграфный код МТК-2, восьмиразрядный код передачи данных и др. Примером неравномерных кодов является код Морзе и статистические. В последних число битов для передачи знака определяется с учетом вероятности появления данного знака в сообщении, поэтому статистические коды называют оптимальными, хотя из-за сложности реализации они не находят широкого применения.

Принципы помехоустойчивого кодирования.

Обычно число рзрядов в кодовой комбинации определяется числом знаков N и основанием кода m / Для передачи 32 знаков русского алфавита двоичным кодом необходима длина кодой комбинации … стр 128. Каждая кодовая комбинация представляет собой какой-то знак, то есть является разрешенной. При возникновении ошибки одна разрешенная кодовая комбинация переходит в другую.

 Помехоустойчивое кодирование достигается введением избыточности в число передаваемых знаков N, то есть с увеличением числа разрядов в кодовой комбинации.

Помехоустойчивое кодирование позволяет обнаруживать и исправлять ошибки. Ошибка обнаруживается в том случае, когда принятая кодовая комбинация является запрященной. В каналах связи ЭВМ обнаружение ошибки осуществляется проверкой принятой кодовой комбинации на четность.

Обнаружение и исправление ошибки состоит в отождествлении принятой искаженной комбинации с ближайшей разрешенной. Если, например, кодовые комбинации трехразрядного двоичного кода разделить на две группы ( 001, 000, 101, 011) и ( 110, 010, 100, 111) и для передачи сообщений использовать только первые кодовые комбинации каждой группы, то приоднократной ошибке искаженная кодовая комбинация останется в своем подмножестве и сообщение будет принято без искажения.

Стр 127

Учебник серый системы связи ( Умная книжка) 

 

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: