Система спутниковой технологической поездной радиосвязи
Владельцы патента RU 2356166:
Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)
Изобретение относится к системам радиосвязи и может быть использовано в системах поездной технологической радиосвязи с использованием искусственных спутников Земли. Технический результат заключается в организации управления движением поездов по каналам спутниковой связи, повышении оперативности взаимодействия абонентов, а также обеспечении возможности определения местоположения локомотива на участке. Для этого в систему спутниковой технологической поездной радиосвязи, содержащей ретрансляторы, размещенные на искусственных спутниках Земли, стационарные станции спутниковой связи и станции спутниковой связи, размещенные на подвижных объектах, введена станция сопряжения, при этом каждая стационарная станция спутниковой связи и станция спутниковой связи, размещенная на подвижном объекте, соединена с соответствующим пультом управления, причем выход стационарной станции поездного диспетчера соединен с устройством обработки сигналов и отображения местоположения локомотива, а в состав пульта управления станции, размещенной на локомотиве, входит модуль определения местоположения объекта. 1 ил.
Изобретение относится к системам радиосвязи и может быть использовано в системах поездной технологической радиосвязи с использованием искусственных спутников Земли.
Из уровня техники известна система совмещенной радиосвязи и радионавигации для железнодорожного транспорта (RU 2278047, B61L 25/02, 20.06.06). Эта система обеспечивает ретрансляцию сигналов с помощью геостационарного искусственного спутника Земли, она предусматривает применение сложных сигналов с комбинированной фазовой и амплитудной модуляцией, их корреляционную обработку, прием и передачу информации на двух частотах. Недостатками известной системы является то, что она обеспечивает одновременный обмен сообщениями только между диспетчерским пунктом и локомотивом, в ней отсутствует канал связи через телефониста междугородней телефонной связи при невозможности напрямую осуществить взаимодействие между машинистом локомотива и диспетчером.
В качестве прототипа принята система спутниковой связи, состоящая из выведенных на круговую геостационарную орбиту искусственных спутников с установленными на них антеннами, ретрансляторами и их земных станций, включающих центральную станцию управления системой спутниковой связи, станцию управления спутниками, и абонентских станций, ретранслятор выполнен в виде последовательно соединенных малошумящих усилителей, подключенных к каждой приемной узконаправленной антенне, дистанционно управляемых преобразователей вниз, количество которых соответствует количеству полос частот, на которые поделены выделенные для зон полосы частот, дистанционно управляемых полосовых фильтров промежуточной частоты, усилителей промежуточной частоты и дистанционно управляемых преобразователей вверх (RU 2253946, Н04В 7/185, 10.02.05). Известная система спутниковой связи обеспечивает возможность предоставления доступа к широкополосным каналам не только абонентам фиксированной связи, но и мобильным абонентам, при этом имеется возможность несанкционированного доступа к сети спутниковой связи.
Кроме того, оно не направлено на выполнение требований технологических процессов железнодорожного транспорта по организации радиосвязи машинистов поездов с поездными диспетчерами и дежурными по станциям.
Технический результат изобретения заключается в ограничении несанкционированного доступа к сети спутниковой связи, организации управления движением поездов по каналам спутниковой связи, повышении оперативности взаимодействия абонентов, за счет обеспечения вызовов напрямую без промежуточных звеньев, и обеспечении возможности определения местоположения локомотива на участке.
Технический результат достигается тем, что в систему спутниковой технологической поездной радиосвязи, содержащую ретрансляторы, размещенные на искусственных спутниках земли, выведенных на круговую геостационарную орбиту, стационарные станции спутниковой связи и станции спутниковой связи, размещенные на подвижных объектах, согласно изобретению введена станция сопряжения, при этом каждая стационарная станция спутниковой связи и станция спутниковой связи, размещенная на подвижном объекте, соединена с соответствующим пультом управления, причем вход пульта управления соединен с выходом станции через дешифратор кодов сети спутниковой связи, а выход пульта управления соединен с входом станции через формирователь кода сети спутниковой связи, дополнительный выход стационарной станции спутниковой связи поездного диспетчера соединен с устройством обработки сигналов и отображения местоположения локомотива, пульт управления станции сопряжения соединен с ее входом и выходом соответственно через формирователь кода сети общетехнологической связи и через дешифратор кода сети общетехнологической связи, пульт управления, соединенный со станцией спутниковой связи, размещенной на подвижном объекте, состоит из формирователей кодов сети технологической радиосвязи, формирователя кодов аварийного вызова, модуля обработки сигналов и управления, модуля определения местоположения объекта и блока отображения информации о вызываемом абоненте, соединенного с выходом модуля обработки сигналов и управления, другие выходы которого соединены соответственно с дополнительным входом станции спутниковой связи и входами формирователей кодов сети технологической радиосвязи, входы модуля обработки сигналов и управления соединены соответственно с выходом дешифратора кодов сети спутниковой связи и выходом модуля определения местоположения объекта, выходы формирователей кодов сети технологической радиосвязи и формирователя кодов аварийного вызова соединены с выходом пульта управления.
На чертеже представлена схема предлагаемой системы спутниковой технологической поездной радиосвязи.
Система спутниковой технологической поездной радиосвязи содержит стационарные станции 1 спутниковой связи, станции 2 спутниковой связи, размещенные на подвижных объектах, каждая стационарная станция 1 спутниковой связи соединена с соответствующим пультом 5 управления, а станция спутниковой связи 2, размещенная на подвижном объекте, соединена с пультом 6 управления, причем вход пульта 5 (6) управления соединен с выходом станции 1 (2) через дешифратор 4 кодов сети спутниковой связи, а выход пульта 5 (6) управления соединен с входом станции 1 (2) через формирователь 3 кода сети спутниковой связи, дополнительный выход стационарной станции 1 спутниковой связи поездного диспетчера соединен с устройством 13 обработки сигналов и отображения местоположения локомотива, пульт 19 управления станции 16 сопряжения соединен с ее входом и выходом соответственно через формирователь 18 кода сети общетехнологической связи и дешифратор 17 кода сети общетехнологической связи, пульт 6 управления, соединенный со станцией 2 спутниковой связи, размещенной на подвижном объекте, состоит из формирователей 7, 8 кодов сети технологической радиосвязи, формирователя 9 кодов аварийного вызова, модуля 11 обработки сигналов и управления, модуля 10 определения местоположения объекта и блока 12 отображения информации о вызываемом абоненте, соединенного с выходом модуля 11 обработки сигналов и управления, другие выходы которого соединены соответственно с дополнительным входом станции 2 спутниковой связи и входами формирователей 7, 8 кодов сети технологической радиосвязи, входы модуля 11 обработки сигналов и управления соединены соответственно с выходом дешифратора 4 кодов сети спутниковой связи и выходом модуля 10 определения местоположения объекта, выходы формирователей 7, 8 кодов сети технологической радиосвязи и формирователя 9 кодов аварийного вызова соединены с выходом пульта 6 управления, ретрансляторы размещены на искусственных спутниках 14 земли, которые выведены на круговую геостационарную орбиту.
Система спутниковой технологической поездной радиосвязи работает следующим образом.
На железной дороге стационарные станции 1 спутниковой связи (Инмарсат BGAN) устанавливаются на посту поездного диспетчера (ДНЦ) и посту дежурного по станции (ДСП) и подключаются к соответствующим пультам 5 управления.
На локомотиве устанавливается станция 2 спутниковой связи (Инмарсат BGAN), которая предназначена для использования на подвижных объектах и подключена к пульту 6 управления.
При движении локомотива по участку железной дороги на модуль 10 определения местоположения и формирования сигналов поступают сигналы с искусственного спутника 15 системы навигации. После обработки этих сигналов в модуле 10 определения местоположения и формирования сигналов в модуль 11 обработки сигналов и управления передаются географические координаты, данные о скорости и времени. Модуль 11 обработки сигналов и управления обеспечивает выдачу информации в блок 12 отображения информации о вызываемом абоненте и на формирователи 7 и 8 кодов сети технологической радиосвязи с учетом их привязки к географическим координатам. Блок 12 обеспечивает визуальное отображение информации о вызываемом абоненте.
Вызов поездных диспетчеров, обеспечивающих управление движением на различных, участках железной дороги, в зависимости от их географического положения, осуществляется нажатием кнопки управления формирователем 7 кода сети технологической радиосвязи на пульте 6 управления. При этом сигнал с формирователя 7 кода сети технологической радиосвязи поступает на формирователь 3 кода сети спутниковой связи и далее на станцию 2 спутниковой связи (Инмарсат BGAN). Вызывной сигнал из станции 2 спутниковой связи (Инмарсат BGAN), установленной на локомотиве, поступает на искусственный спутник 14 системы связи и затем передается на станцию 1 спутниковой связи (Инмарсат BGAN), расположенную на посту поездного диспетчера (ДНЦ). Вызывной сигнал со станции 1 спутниковой связи (Инмарсат BGAN) поступает на дешифратор 4 кода сети спутниковой связи, в котором осуществляется идентификация номера вызывающего абонента. Далее сигнал проходит на пульт 5 управления диспетчера, на котором отображается определенный программно закрепленный номер вызывающего локомотива, сопровождаемый звуковым сигналом. После нажатия кнопки с номером вызывающего локомотива на пульте 5 управления диспетчер (ДНЦ) осуществляет переговоры с машинистом локомотива.
Вызов машинистом локомотива дежурных по станции (ДСП), в зависимости от их географического положения, и ведение переговоров с использованием средств спутниковой связи осуществляется аналогичным образом, но при этом на пульте 6 управления в локомотиве необходимо нажать кнопку управления формирователем 8 кода сети технологической радиосвязи.
Вызов поездным диспетчером машиниста локомотива осуществляется нажатием кнопки с номером вызываемого локомотива на пульте 5 управления, поездного диспетчера (ДНЦ). Вызывной сигнал поступает на формирователь 3 кода сети спутниковой связи и далее на станцию 1 спутниковой связи (Инмарсат BGAN). Вызывной сигнал из станции 1 спутниковой связи (Инмарсат BGAN), установленной на посту ДНЦ, поступает на искусственный спутник 14 системы связи и затем передается на станцию 2 спутниковой связи (Инмарсат BGAN) вызываемого локомотива. Из станции 2 спутниковой связи (Инмарсат BGAN) вызывной сигнал поступает на дешифратор 4 кода сети спутниковой связи и далее на пульт 6 управления в локомотиве. На пульте 6 управления в локомотиве вырабатывается звуковой сигнал, извещающий о вызове машиниста локомотива. После этого машинист локомотива ведет переговоры с поездным диспетчером (ДНЦ).
Вызов дежурным по станции машиниста локомотива осуществляется аналогичным образом.
В случаях, когда необходимо обеспечить срочный вызов и невозможно напрямую осуществить взаимодействие с поездным диспетчером (ДНЦ) или дежурным по станции (ДСП), либо в других случаях, вызов заранее запрограммированного абонента производится с пульта 6 управления путем нажатия кнопки управления формирователя 9 кодов аварийного вызова. Вызывной сигнал формирователя 9 кодов аварийного вызова поступает на станцию 2 спутниковой связи (Инмарсат BGAN) и далее на искусственный спутник 14 системы связи. Искусственный спутник 14 системы связи передает этот сигнал на станцию 16 сопряжения спутниковой группировки с каналами связи телефонной сети общего пользования. Станция 16 сопряжения осуществляет трансляцию вызывного сигнала по каналам связи телефонной сети общего пользования на дешифратор 17 кода сети общетехнологической связи. На пульте 19 управления вырабатывается звуковой сигнал, извещающий о вызове абонента. После этого машинист локомотива ведет переговоры с абонентом.
Экстренный вызов машиниста локомотива осуществляется нажатием кнопки с номером вызываемого локомотива на пульте 19 управления. Вызывной сигнал поступает на формирователь 18 кода сети общетехнологической связи и далее на станцию 16 сопряжения. Вызывной сигнал из станции 16 сопряжения поступает на искусственный спутник 14 системы связи и затем передается на станцию 2 спутниковой связи (Инмарсат BGAN) вызываемого локомотива. Из станции 2 спутниковой связи (Инмарсат BGAN) вызывной сигнал поступает на дешифратор 4 кода сети спутниковой связи и далее на пульт 6 управления в локомотиве. На пульте 6 управления в локомотиве вырабатывается звуковой сигнал, извещающий о вызове машиниста локомотива. После этого машинист локомотива ведет переговоры с поездным диспетчером (ДНЦ).
Передача информации о местоположении локомотива обеспечивается путем передачи данных с заранее заданными интервалами времени из модуля 11 обработки сигналов и управления. Эта информация поступает на станцию 2 спутниковой связи (Инмарсат BGAN) и далее на искусственный спутник 14 системы связи. Искусственный спутник 14 системы связи ретранслирует полученные данные на станцию 1 спутниковой связи (Инмарсат BGAN), установленную на посту поездного диспетчера (ДНЦ), которая передает информацию на устройство 13 обработки сигналов и отображения местоположения локомотива. Устройство 13 обработки сигналов и отображения местоположения локомотива обеспечивает визуальное отображение места нахождения локомотива на участке движения.
Система спутниковой технологической поездной радиосвязи, содержащая ретрансляторы, размещенные на искусственных спутниках земли, выведенных на круговую геостационарную орбиту, стационарные станции спутниковой связи и станции спутниковой связи, размещенные на подвижных объектах, отличающаяся тем, что введена станция сопряжения, при этом каждая стационарная станция спутниковой связи и станция спутниковой связи, размещенная на подвижном объекте, соединена с соответствующим пультом управления, причем вход пульта управления соединен с выходом станции через дешифратор кодов сети спутниковой связи, а выход пульта управления соединен с входом станции через формирователь кода сети спутниковой связи, дополнительный выход стационарной станции спутниковой связи поездного диспетчера соединен с устройством обработки сигналов и отображения местоположения локомотива, пульт управления станции сопряжения соединен с ее входом и выходом соответственно через формирователь кода сети общетехнологической связи и дешифратор кода сети общетехнологической связи, пульт управления, соединенный со станцией спутниковой связи, размещенной на подвижном объекте, состоит из формирователей кодов сети технологической радиосвязи, формирователя кодов аварийного вызова, модуля обработки сигналов и управления, модуля определения местоположения объекта и блока отображения информации о вызываемом абоненте, соединенного с выходом модуля обработки сигналов и управления, другие выходы которого соединены соответственно с дополнительным входом станции спутниковой связи и входами формирователей кодов сети технологической радиосвязи, входы модуля обработки сигналов и управления соединены соответственно с выходом дешифратора кодов сети спутниковой связи и выходом модуля определения местоположения объекта, выходы формирователей кодов сети технологической радиосвязи и формирователя кодов аварийного вызова соединены с выходом пульта управления.
