Глава 8. Спутниковые терминалы 8.1. Требования ИМО и

Глава 8. Спутниковые терминалы
8.1. Требования ИМО и Российского Морского Регистра
Судоходства
Правилами по оборудованию морских судов Российского
Морского Регистра Судоходства определено:
Антенна судовой земной станции (стандарта А):
• Антенна должна устанавливаться как можно дальше от антенн другого назначения и в местах с наименьшей вибрацией;
• Антенна должна обеспечивать устойчивую работу станции
при углах возвышения спутника более 5о;
• Место установки антенны должно быть выбрано таким образом, чтобы обеспечивалась возможность постоянного слежения ее за спутником. Должны быть приняты меры по исключению теневых секторов свыше 6о, создаваемых судовыми
конструкциями в радиусе 10 м от антенны;
• Ослабление сигнала, вызванное ошибкой наведения и стабилизации, не должно превышать 1 дБ.
Антенна судовой земной станции ИНМАРСАТ (Стандарт С)
и приемника РГВ:
• Ненаправленная антенна должна устанавливаться таким образом, чтобы по направлению к носу и к корме судна до 5о и
в направлении к левому и правому бортам до 15о не было теневых секторов, ухудшающих рабочие характеристики оборудования. Должны быть приняты меры по исключению теневых секторов свыше 2о, создаваемых судовыми конструкциями в радиусе 1 м от антенны;
• Если применяется стабилизированная направленная антенна,
то она должна устанавливаться таким образом, чтобы по
272
азимуту до 5о не было теневых секторов свыше 6о, создаваемых судовыми конструкциями в размере 10 м от антенны.
Судовые земные станции ИНМАРСАТ
СЗС должна обеспечивать следующие категории оповещений в режиме буквопечатающей телеграфии:
1. Передачу и прием оповещений с приоритетом бедствие;
2. Наблюдение за оповещением при бедствии в направлении берег-судно, включая те, которые адресованы в определенные географические районы.
Судовая земная станция должна обеспечивать:
• Передачу и прием оповещений при бедствии и безопасности в режиме буквопечатающей телеграфии;
• Передачу и прием радиосообщений общего назначения в
режиме буквопечатающей телеграфии или телефонии.
Судовая земная станция не должна иметь каких-либо внешних органов управления, с помощью которых можно было бы
изменить ее идентификационный номер.
• Должна быть обеспечена возможность подачи оповещения при бедствии с места, откуда обычно осуществляется управление судном, а также с любого другого места,
выделенного для подачи оповещения при бедствии.
Кроме того, если предусмотрено специальное помещение для осуществления радиосвязи, то в нем должно
быть предусмотрены средства для подачи оповещения
при бедствии. Средства подачи оповещения при бедствии должны легко вводиться в работу и быть защищены
от случайного использования.
Если уровень звуковых сигналов телефонного или телеграфного аппаратов при приеме оповещений при бедствии, срочности
и безопасности недостаточен, то СЗС должна быть оборудована
дополнительным устройством сигнализации необходимого уровня звука.
• Должен быть предусмотрен ввод информации о координатах судна и времени их определения. Если для обеспечения нормальной работы СЗС необходимо осуществлять непрерывный ввод информации от судового навигационного или другого оборудования, то должны быть
273
предусмотрены средства, обеспечивающие постоянную
передачу такой информации в случае аварии основного
или аварийного источника электрической энергии;
• Переход от одного источника питания на другой или
любой перерыв подачи электрической энергии в течение
до 60 с не должен требовать повторного ввода вручную
оборудования в рабочий режим и приводить к потере сообщений, хранящихся в памяти;
• Если СЗС включает в себя устройство РГВ, то его характеристики должны соответствовать требованиям, предъявляемым к оборудованию РГВ;
• СЗС должна иметь систему самоконтроля и обеспечивать автоматическое включение звукового и/или светового оповещающих сигналов при:
- потере слежения антенны за спутником;
- нарушении работоспособности радиостанции;
- отсутствии питания или включении резервного источника.
• Эксплуатационно-технические параметры СЗС ИНМАРСАТ стандарта А, диапазон частот приемника, которой
1535…1543,5 МГц и 1635,5…1645 МГц – передатчика, а
также СЗС ИНМАРСАТ С, диапазон частот приемника которой 1530,0…1545,0 МГц и 16226,5…1646,5 МГц – передатчика, должны отвечать требованиям ИНМАРСАТ. Допускается использование СЗС с другими эксплуатационнотехническими характеристикам, одобренными к применению
на судах Международной морской спутниковой организацией.
• Оборудование средств спутниковой радиосвязи, кроме
исключения, указанного выше, должно удовлетворять техническим требованиям ИНМАРСАТ и быть типа, одобренного
ИНМАРСАТ.
274
8.2. Судовые земные станции ИНМАРСАТ различных
стандартов
СЗС различных стандартов выпускаются различными
фирмами во многих странах мира. Ниже приводится далеко не
полный перечень СЗС, устанавливаемых на морских и рыбопромысловых судах.
СЗС ИНМАРСАТ-А:
JUE-45A – JRC;
SATURN-3S90 – ABB NERA.
СЗС ИНМАРСАТ-В:
RSS402A – ANRITSU;
SATURN Bm – ABB NERA;
FELCOM 81 – FURUNO.
СЗС ИНМАРСАТ-С:
JUE-75A - JRC;
H2095C – SP Radio;
TNL – 8001 – Trimble Navigation;
RSS 406A – Anritsu;
DB – 3220 – STN Atlas;
STR – 1500C – Standart Radio;
SC-20 – SARACO;
TT-3020B – TRANE & TRANE;
TRIMBLE – GALAXY;
SEASAT 6000 – SEA;
FELCOM-12 – FURUNO;
SATURN-C – ABB NERA;
ARIES C – SAIT Marine;
SKANSAT- C – SKANTI.
СЗС ИНМАРСАТ-М:
SATURN Mm – ABB NERA;
SA 1600 M – ALDEN;
MODEL 9821 MARISTAR-M – SCIENTIFIC ATLANTA.
275
Наиболее известными фирмами, осуществляющими разработку и серийный выпуск СЗС, являются фирмы ABB NERA –
Норвегия, JRC – Япония, FURUNO – Япония.
Эти фирмы стали законодателями в области внешнего вида
аппаратуры, технических характеристик и пр.
СЗС других фирм похожи на аппаратуру вышеперечисленных фирм. Это объясняется найденными рациональными решениями по схеме деления оборудования СЗС, удачной конструкцией аппаратуры, хорошим дизайном.
Как исключение из ряда похожих друг на друга станций являются портативные переносные станции. Так, например, приемопередатчик с дисплеем станции Saturn Mp Portable Inmarsat M
размещен в небольшом кейсе (размером 405х290х120 мм, масса –
9 кГ), антенна станции вмонтирована в крышку кейса.
Вся современная аппаратура строится на основе цифровой
техники, большинство задач решается с помощью высокопроизводительных процессоров, число которых не менее 3 в СЗС.
В СЗС стандартов В и М при передаче телефонии применяется импульсно-кодовый метод модуляции (ИКМ), кодирование –
фазовое: ОФТ и ДОФТ.
ДОФТ позволяет в два раза уменьшить ширину частотного
спектра или при той же ширине спектра вдвое увеличить скорость передачи данных. С другой стороны помехозащищенность
ДОФТ ниже по сравнению с ОФТ.
Благодаря использованию современных методов сжатия полосы частот, в СЗС ИНМАРСАТ-М удалось добиться по сравнению с СЗС ИНМАРСАТ-В дальнейшего сужения полосы частот
при телефонии.
Для описания мощности передачи СЗС принято использовать
понятие эквивалентной изотропной излучаемой мощности
(ЭИИМ), которая равна произведению мощности, подводимой к
антенне, на коэффициент усиления этой антенны в заданном направлении относительно изотропной антенны. В технической документации на СЗС зарубежного производства этот параметр
обозначается, как EIRP – Equivalent Isotropical Radiation Power.
Все оборудование СЗС принято делить на надпалубное и
подпалубное.
276
К надпалубному оборудованию относится антенна в обтекателе,
которая устанавливается на верхней площадке фок-мачты
(рис.8.1).
К подпалубному оборудованию относятся приемопередатчик
и устройства приема и передачи сообщений.
Рис.8.1
Для СЗС Стандартов А, В, М применяется гиростабилизация
основания антенны, внутри герметичного обтекателя устанавливаются устройства для автоматического наведения диаграммы
направленности антенны на выбранный стационарный спутник.
При маневрах, рыскании и качке судна наведение антенны сохраняется. Устройства наведения управляются процессором. Для
удобства эксплуатации станций разработаны диаграммы, таблицы или планшеты для определения азимута и угла места при первоначальном наведении антенны. Диаграммы приведены на
рис.8.2 и рис.8.3. Выпущена также карта расположения береговых земных станций для различных географических районов
(рис.8.4).
277
Рис. 8.2
272
Рис. 8.3
273
В данном примере для отмеченного точкой положения судна
значение азимута на спутник восточной Атлантики AOR-E определяется величиной 324о, а на спутник Индийского океана IOR –
50о значение угла места для спутника восточной Атлантики определяется величиной 24о, а для спутника Индийского океана –
17о.
Рис. 8.4
Эксплуатация СЗС основана на многоуровневой структуре
меню с оконными меню и иерархическими подменю.
Элементы меню выбираются движением курсора с помощью
клавиш перемещения курсора влево, вправо, вверх, вниз и затем
вводом нажатием клавиши Enter.
Подпалубное оборудование обычно размещается в радиорубке, ходовой или штурманской рубке.
В инструкциях по эксплуатации СЗС приводятся лишь
структурные схемы сменных узлов при работе станции в различных режимах, принципиальные схемы отсутствуют.
272
Дается подробное описание тестового контроля, позволяющего определить отказавший сменный узел. Ремонт станции производится путем замены вышедшего из строя сменного узла.
Интерфейс станции строго регламентирован. Так, для связи с
навигационной аппаратурой используется универсальный интерфейс NMEA 0183, для связи с ПК – RS232 или аналогичнный
данному.
В составе формата NMEA 0183 присутствует множество
данных. Для терминалов ИНМАРСАТ используются коды, описанные ниже.
•
Географические широта и долгота
GLL,AABB.CC,DDDEE.FF,W
AA – градусы широты;
BB – минуты широты;
CC – доли широты;
N или S – северная или южная доли широты;
DDD – градусы долготы;
EE – минуты долготы;
FF – доли долготы;
E или W – восточная или западная доли долготы.
•
Курс и скорость
VTG,AAA,T,BBB,M,CC.C,N,DD.D,K
ААА – истинный курс;
T – символ истинного курса;
BBB – магнитный курс;
M – символ магнитного курса;
CC.C – скорость в узлах;
N – символ узлов;
DD.D – скорость км/ч;
K – символ километров в час.
•
Истинный курс
HDT,XXX,T
ХХХ – значение истинного курса;
Т – символ истинного курса.
273
•
Истинный и магнитный курс
HSC,XXX,T,YYY,M
XXX – значение истинного курс;
T – символ истинного курса;
YYY – значение магнитного курса;
M – символ истинного курса.
Передача данных NMEA осуществляется 8-битовыми ASCII
кодами со скоростью 4800 Бод с выходным уровнем напряжения
0…5 В и периодичностью 2 с.
RS232 является электрическим интерфейсом между оконечным устройством данных (DTE – data terminal equipment) и каналообразующим сопрягающим устройством (DCE – data circuit
terminating equipment). В СЗС ИНМАРСАТ таковыми являются
персональный компьютер PC и приемопередатчик.
Интерфейс предназначен для асинхронной передачи данных между указанными устройствами со скоростью 20 кбит/с на расстояния до 15 м.
Структура данных включает в себя стартовый бит, 8 информационных битов и один или более стоповых бита.
Уровни выходных сигналов обычно колеблятся от +12 В
(уровень нуля) до –12 В (уровень единицы). “Мертвая область”
+3 В…–3 В резервируется, чтобы поглотить шум в линии.
Питание СЗС осуществляется от бортовой судовой сети как
постоянного, так и переменного тока.
В аппаратуре СЗС имеются стабилизаторы напряжения питания.
Ниже приводится описание конкретных видов СЗС различных стандартов.
Как отмечалось выше, технические характеристики других
видов СЗС одного и того же стандарта похожи на приведенные
ниже.
274
8.3. Судовая земная станция стандарта А SATURN 3S90
8.3.1. Назначение, состав станции
•
•
•
•
•
Судовая земная станция предназначена для:
Передачи оповещений и сообщений о бедствии в телефонном
или телексном режимах;
Двусторонней телефонной связи;
Передача и прием телексных сообщений;
Передача и прием факсимильных сообщений;
Передача и прием данных.
Состав оборудования станции приведен на рис. 8.5
В состав подпалубного оборудования кроме приемопередатчика входит:
• Блок интерфейса;
• Кнопка аварийного приоритета;
• Индикатор телексного вызова;
• Индикатор телефонного вызова по основному номеру;
• Индикатор телефонного вызова по дополнительному номеру;
• Телефон со встроенной факсмашиной;
Телепринтер.
275
Рис. 8.5
8.3.2. Описание структурной схемы СЗС
На рис.8.6 приведена структурная схема судовой земной
станции Saturn 3S90, обеспечивающей работу в телефонии и телеграфии (телекс).
276
Рис. 8.6
Блок дисплея (БД) приемопередатчика обеспечивает индикацию входной/выходной информации и управление работой
станции.
В составе станции работают три процессора, которые формируют сигналы управления станцией, обеспечивают функции
контроля станции, позволяют решать задачи автоматизации выполняемых операций.
Один из процессоров размещен в устройстве управления антенной, два других – в приемопередатчике.
Звуковой процессор, в частности, обеспечивает выбор необходимой информации из базы данных, компандирование сигнала, подавление эхо-сигнала, формирование признака выбранного
277
канала и временного окна, формирование тональных сигналов и
др.
В режиме передачи телефонии сигнал с выхода звукового
процессора поступает на модулятор, где обеспечивается ЧМ модуляция сигнала на несущей частоте 310 МГц. Далее ЧМ сигнал
на выбранном канале через фильтр–преобразователь частот II и
фильтр-преобразователь частот I поступает на преобразователь
частот передачи, на второй вход которого подается частота с выхода синтезатора канальных частот.
Несущая частота на выбранном частотном канале и в заданном интервале времени временного окна подается на усилитель
мощности, с выхода которого через дуплексный фильтр поступает на антенну.
В режиме приема ЧМ сигнал с выхода антенны через дуплексный фильтр подается на малошумящий усилитель и далее
переносится в область более низких частот с помощью преобразователя частот приема.
После фильтрации с помощью фильтра-преобразователя частот I и фильтра-преобразователя частот II сигнал на частоте 210
МГц поступает на вход приемника телефонии.
После демодуляции сигнал подается на телефон приемника.
8.3.3. Описание принципиальной схемы приемника
Частота входного сигнала на входе приемника в зависимости от выбранного канала лежит в пределах –200...213,5 МГц. На
входе приемника (см. Рис. 8.7) фильтр верхних частот УПЧ-1
срезает частоты, которые лежат ниже 190 кГц, обеспечивая тем
самым подавление помех побочных излучений от судовых передатчиков.
Балансный смеситель (БС) преобразует частоту 206 МГц в
промежуточную частоту 21,4 МГц. Опорная частота на смеситель
поступает от синтезатора гетеродинных частот телефонных каналов. Диапазон гетеродинных частот 178,6...192,1 МГц. Приняты
меры для подавления кондуктивных помех. Для этих целей ставится фильтр верхних частот (ФВЧ) с частотой среза 170 МГц.
Сигнал промежуточной частоты 21,4 МГц в УПЧ-2 проходит
через 6-звенный кварцевый фильтр промежуточной частоты
278
(ФПЧ). Фильтр имеет полосу пропускания 30 МГц и затухание
вне полосы более 70 дБ. Частотная и фазовая характеристики
фильтра обеспечивают минимальные искажения принимаемого
частотно-модулированного сигнала.
Далее принятый сигнал усиливается двумя каскадами УПЧ-2
до 80 дБ. Усиление производится с минимальным уровнем нелинейных искажений. Каскады УПЧ-2 охвачены обратной связью
автоматической регулировки усиления. Напряжение обратной
связи поступает с выхода усилителя обратной связи (УОС).
Демодуляция ЧМ сигнала используется фазовая. Опорное
напряжение на фазовый детектор (ФД) поступает с выхода узкополосного следящего фильтра (УСФ), обеспечивая даже при наличии шумов равенство опорной частоты несущей частоте принимаемого сигнала с точностью до фазы.
На выходе ФД ставится усилитель низкой частоты (УНЧ),
построенный на основе усилителя постоянного напряжения, который имеет два выхода. Сигнал с одного выхода поступает через
корректирующие звенья на вход УСФ и с помощью варикапов
подстраивает частоту и фазу опорного генератора, а со второго
выхода – на вход дифференцирующего каскада (ДК).
Демодулятор ЧМ сигнала, выполненный на фазовом детекторе, производит интегрирование частоты принимаемого сигнала.
Для компенсации результата интегрирования на входе приемника ставится дифференцирующий каскад ДК.
Стабилизатор напряжения (СН) поддерживает постоянную
величину напряжения от источника питания.
Усилитель сигнала тревоги (УСТ) вырабатывает сигнал тревоги на входе звукового процессора как только суммарное напряжение сигнала и шума упадет ниже порогового уровня. При
сигнале тревоги загорается индикаторная лампочка.
279
Рис. 8.7
280
8.3.4. Основные технические характеристики СЗС
ИНМАРСАТ-А SATURN3S90
Основные технические характеристики станции приведены в
таблице 8.1
Таблица 8.1
Характеристика
Частоты передачи, МГц
Частоты приема, МГц
Излучаемая мощность, дБВт
Метод модуляции при телефонии
Максимальная девиация частоты, кГц
Полоса частот модуляции, кГц
Ширина полосы частот при телефонии, кГц
Метод кодирования при телеграфии
Скорость передачи при телеграфии, бит/с
Число телеграфных каналов в одном частотном канале
Метод разделения каналов
Приведенный коэффициент шума приемника, дБ/К
Стабилизация антенны
Поляризация антенны
Размеры зеркала антенны, мм
Размеры обтекателя – диаметр, мм
высота, мм
Масса антенны, кГ
Рабочая температура надпалубного оборудования,
град С
Рабочая температура подпалубного оборудования,
град С
Допустимые динамические характеристики судна:
бортовая качка, град
килевая качка, град
рыскание, град,
скорость изменения курса, град/с
281
Значение
1636,5…1645,5
1535,0…1543,5
36 +1; -2
ЧМ
12
3
24
ОФТ
1200
22
Частотно-временной
-4
Автоматическая
Круговая, правосторонняя
1000
1400
1425
96
-35…+55
0…+45
±30
±10
±8
12
8.4. Судовая земная станция ИНМАРСАТ-В SATURN Bm
I или II классов
8.4.1. Назначение, состав станции
Станция может поставляться в комплектации I или II класса.
Станция I класса имеет телекс, II класса – не имеет.
Станция SATURN Bm предназначена для:
• Передачи оповещений и сообщений о бедствии в телефонном
или телексном режимах;
• Двусторонней телефонной связи;
• Передачи и приема телексных сообщений;
• Передачи и приема факсимильных сообщений;
• Передачи и приема данных.
В основной комплект поставки входят:
Антенное устройство в обтекателе (надпалубное оборудование);
Подпалубное оборудование в составе:
• Приемопередатчик;
• Выносной пульт управления;
• Печатающее устройство;
• Кнопка подачи оповещения о бедствии;
• Блок питания .
По выбору могут поставляться:
• Телефонные аппараты (до 5 штук);
• Персональный компьютер для работы в режиме телекса;
• Инвертор питания (ГМССБ);
• Персональный компьютер для передачи и приема данных;
На рис.8.8 приведено как основное, так и дополнительное
оборудование станции.
Внешний вид пульта управления приведен на рис. 8.9.
Пульт обеспечивает дистанционное управление станцией c
наборного поля и функции телефонной трубки. При наличии нескольких телефонов приоритет управления станцией определяется программно.
282
Рис.8.8
Рис.8.9
8.4.2. Основные технические характеристики станции
SATURN Bm 1 класса
Основные технические характеристики станции приведены в
таблице 8.2
По сравнению со стандартной скоростью передачи 64 кбит/с
(при использовании импульсно-кодовой модуляции в режиме
телефония) в СЗС ИНМАРСАТ-В удалось уменьшить скорость
передачи до 16 кбит/с (в 4 раза).
Уменьшение скорости достигнуто за счет уменьшения ширины спектра частот речи и использования ДОФТ при кодировании.
283
Таблица 8.2
Характеристика
Частоты передачи, МГц
Частоты приема, МГц
Излучаемая мощность, дБВт, телефония
телеграфия
Частотный разнос между каналами, кГц
Метод разделения каналов
Метод модуляции при телефонии
Метод кодирования при телеграфии
Скорость передачи телефонии, кбит/с
Скорость передачи при телефаксе, кбит/с
Скорость передачи при данных, кбит/с
Приведенный коэффициент шума приемника, дБ/К
Стабилизация антенны
Диаметр зеркала параболической антенны, мм
Коэффициент усиления антенны, дБ,
передача
прием
Поляризация антенны
Размеры обтекателя – диаметр, мм
высота, мм
Масса антенны, кГ
Рабочая температура надпалубного оборудования,
град С
Рабочая температура подпалубного оборудования,
град С
Напряжение питания, В
Потребляемая мощность, ВА
передача
прием
Значение
1626,5…1646,5
1530,0…1559,0
33
25
20
Частотно-временной
Дельта-модуляцмя
ОФТ, ДОФТ
16
9,6
9,6
-4
Автоматическая
1000
21,8
21,1
Круговая, правосторонняя
1420
1445
90
-25…+55
-25…+55
~220 ±10%
47…400 Гц
200
145
8.5. Судовая земная станция ИНМАРСАТ-С
JUE-75A (Japan Radio Co., Ltd)
8.5.1. Назначение, состав ствнции
Станция в составе установки предназначена для работы в
следующих режимах:
•
Передача оповещений и сообщений о бедствии;
284
•
•
•
Передача и прием телексных сообщений;
Прием и передача данных;
Прием сообщений РГВ, если станция не занята обменом в
системе ИНМАРСАТ-С;
• Передача телексных сообщений на факсимильные аппараты
абонентов;
• Передача и прием сообщений по сети электронной почты;
• Поллинг и передача сообщений о текущих координатах по
запросу с берега;
• Передача текущих координат и/или передача файлов в заранее запрограммированное время.
Отличительной особенностью станции является способность
интегрирования системы связи и глобальной спутниковой системы GPS: антенное устройство и высокочастотная часть приемника являются общими для обеих систем.
Состав и взаимные связи полного комплекта приборов станции JUE-75A представлен на рис. 8.10
Рис. 8.10
Принцип передачи сообщений в ИНМАРМСАТ-С основан
на накоплении, хранении и последующей передачи информации.
Из-за этих процедур имеется временная задержка. В направлении
судно-берег и берег-судно эта задержка с момента передачи
сообщения до его получения адресатом составляет 3…6 мин. В
направлении судно-судно задержка – 5…8 мин.
285
При передаче сообщения в направлении судно-берег оно
заранее готовиться в текстовом редакторе терминала, а затем
передается через спутник абоненту в серии информационных
кадров.
Если БЗС получает информационные пакеты с ошибками, то
она делает запрос в адрес СЗС на повторную передачу этих
пакетов. Данная процедура повторяется до тех, пока БЗС не
примет все пакеты без ошибок.
GPS приемник может входить в состав станции или подключаться через блок интерфейса.
Установка ИНМАРСАТ/GPS может использоваться для сбора данных с судов (см. 1.5.2) в центр мониторинга. Для сбора
данных через БЗС в определенные моменты времени посылаются
запросные сообщения на передачу сводок данных DR (Data Report).
Для организации автоматического опроса терминал СЗС
должен иметь соответствующий идентификатор закрытой сети
опроса и сбора данных DNID (Data Network Identification). СЗС
передает DR в указанное время (зарезервированные сводки) или
по запросу от берегового центра мониторинга (незарезервированные) через БЗС, где зарегистрирован DNID. БЗС записывает и
хранит DR в “DNID файле” и затем передает в центр мониторинга.
В таблице 8.2 приведены массо-габаритные характеристики
приборов.
Прибор NAF-49A представляет собой приемопередатчик, построенный на основе нескольких процессоров, синтезаторов частот, интерфейсов и других многофункциональных блоков. Вся
обработка информации выполняется цифровым методом.
Диаграмма направленности антенны NAF-74A – верхняя полусфера. В состав антенны входит высокочастотный блок с устройством преобразования частоты и усиления сигналов.
Выносной зуммер NCC-477A выдает звуковой сигнал, когда
принято какое-либо сообщение. Одновременно с этим на приборе
загорается светодиод.
Дистанционная аварийная кнопка позволяетподать оповещение о бедствии с места управления судном.
286
В качестве терминала данных можно использовать любой
персональный компьютер, совместимый с IBM XT/AT, имеющий
не менее 640 кБайт оперативной памяти.
Внешние виды приборов станции JUE-75A приведены на
рис. 8.11- антенна, рис. 8.12- персональный компьютер (РС), рис.
8.13 – приемопередатчик, рис. 8.14 – принтер, рис. 8.15 – дистанционная аварийная кнопка, рис. 8.16 – блок питания, рис. 8.17 –
блок интерфейса, рис. 8.18 - выносной зуммер.
Рис.8.11
Рис.8.12
Рис.8.13
287
Рис.8.14
Рис.8.15
Рис.8.16
Рис.8.17
Рис.8.18
В таблице 8.3 приведены массо-габаритные характеристики приборов.
Таблица 8.3
Наименование прибора
ширина,
мм
Приемопередатчик
210
Антенна
110
Блок подключения дополнительного 240
оборудования
Терминал данных
310
Источник питания
460
Принтер
390
Дистанционная аварийная кнопка
105
Выносной зуммер
200
288
Высота,
мм
76
460
170
55
148
264
130
130
Глубина,
мм
290
110
50
Масса,
кГ
4
4
1
254
430
254
69
69
3,8
15,5
7,5
0,8
1,2
8.5.2. Основные технические характеристики СЗС
ИНМАРСАТ-С JUE-75A
Ниже, в таблице 8.4 приведены основные технические характеристики СЗС JUE-75A.
Таблица 8.4
Характеристика
Класс станции
Частоты передатчика, МГц
Частоты приемника, МГц
Излучаемая мощность, дБ/Вт
Частотный разнос между каналами, кГц
Метод разделения каналов
Скорость передачи данных, Бит/с
Метод кодирования
Скорость передачи информации, бод
Максимальный размер передаваемого сообщения, кБайт
Допустимая емкость получаемых сообщений, кБайт
Приведенный коэффициент шума приемника, дБ/К
Стабилизация антенны
Поляризация антенны
Напряжение питания (постоянного тока), В
Потребляемая мощность, Вт
Температура окружающей среды надпалубного оборудования, град
Температура окружающей среды подпалубного оборудования, град
Относительная влажность, %
Навигационный интерфейс
Значение
2
1626,5...1646,5
1530,0...1545,0
16
5
Частотновременной
1200
ОФТ, ДОФТ
600
8
80
-23
отсутствует
Круговая, правосторонняя
12...24
250
-35оС...+55оС
-25оС...+55оС
95 (+45оС)
NMEA 0183,
NMEA 0182, JRC
Напомним, что класс станции 2 означает – наличие одного
приемника, принимающего обычные сообщения или сообщения
РГВ. Прием сообщений РГВ возможен, если приемник не занят
приемом обычных сообщений.
289
8.6. Судовая земная станция стандарта М морского
исполнения SATURN Mm
8.6.1. Назначение, состав станции
Станция SATURN Mm обеспечивает работу в режимах:
• Передача сообщений о бедствии в режиме телефонии;
• Прием и передача телефаксов;
• Прием и передача данных.
Радиосвязь в режиме телекс отсутствует.
Комплект основной поставки представлен на рис.8.19.
Рис.8.19
290
С задней панели главного блока с помощью стандартных
интерфейсов обеспечивается подключение:
• Антенны;
• Телефонной трубки с дисплеем;
• Телефонов (1 до 5);
• Факсимильного аппарата (вместо одного из телефонов);
• Персонального компьютера для управления станцией;
• Персонального компьютера для передачи данных;
• Принтера;
• Гирокомпаса;
• Блока питания.
8.6.2. Основные технические характеристикиСЗС
ИНМАРСАТ-М SATURN Mm
Ниже в таблице 8.6 приводятся основные технические характеристики станции.
Таблица 8.6
Характеристика
Частоты передачи, МГц
Частоты приема, МГц
Излучаемая мощность, дБВт
Частотный разнос между каналами, кГц
Метод модуляции при телефонии
Метод кодирования
Скорость передачи при телефонии, кбит/с
Скорость передачи данных, факсимиле, бит/с
Приведенный коэффициент шума приемника, дБ/К
Стабилизация антенны
Поляризация антенны
Размеры антенны – диаметр, мм
Размеры обтекателя – высота, мм
Масса антенны, кГ
Напряжение питания – постоянное, В
Напряжение питания – переменное, В
Потребляемая мощность в режиме передачи, Вт
291
Значение
1626,5…1646,5
1525,0…1545,0
27/21
10
Дельта-модуляция, специальные методы сжатия
ДОФТ
4,8
2,4
-10
Автоматическая
Круговая, правосторонняя
538
680
22
11…34
90…276
145
Продолжение таблицы 8.6
Потребляемая мощность в режиме приема, Вт
Размеры главного блока, мм
ширина
глубина
высота
Рабочая температура антенны, град С
Рабочая температура главного блока, град С
Допустимые динамические характеристики судна
носовая качка, град
килевая качка, град
рыскание, град
скорость изменения курса, град/с
70
305
350
80
-25…+55
-25…+55
±25
±15
±8
12
Напомним, что СЗС стандарта М не одобрена ИМО для использования на судах в составе радиооборудования ГМССБ. Однако, станции ИНМАРСАТ-М широко используются в качестве
дополнительного оборудования связи из-за их сравнительно низких тарифов оплаты связи.
8.7. Сопоставление СЗС различных стандартов
Представляет интерес сопоставление технических характеристик СЗС различных стандартов.
В таблице.8.7 приведены эти характеристики для работы в
режиме телефония.
Таблица 8.7
Наименование
Диаметр зеркала антенны, см
Метод модуляции
Излучаемая
мощность передатчика, дБВт
Приведенный
коэффициент
шума приемника, G/T, дБ/К
ИНМАРСАТ-А
СЗС
SATURN3S90
100
ИНМАРСАТ-В
СЗС SATURN Bm
100
ИНМАРСАТ-М
CЗС
SATURN Mm
54
ЧМ
ИКМ
ИКМ
36
33
27
-4
-4
-10
292
Ширина полосы
частот канала,
кГц
24
20,8
6,24
При анализе данных приведенной таблицы следует обратить
внимание на то, что в стандартах В и М удалось значительно
уменьшить полосу частот при телефонии.
Ширина полосы частот при импульсно-кодовой модуляции
(ИКМ) определяется из соотношения Δf=1,3 B, где В – скорость
передачи.
Из табл. 8.7 следует также, что в СЗС ИНМАРСАТ-М удалось в 2 раза уменьшить диаметр антенны, на 6 дБ уменьшить
излучаемую мощность и при этом в 3 раза уменьшить полосу
частот канала (по сравнению с СЗС ИНМАРСАТ-А).
Это получено за счет использования в СЗС ИНМАРСАТ-М
малошумящих приемников и специальных методов сжатия полосы занимаемых частот.
В станциях стандартов В, С, М полоса частот приема намного расширена по сравнению с полосой приема стандарта А. Если
в стандарте А эта полоса составляет 8,5 МГц, то в стандарте В –
29 МГц, в стандарте С – 15 МГц, в стандарте М – 20 МГц.
За счет расширения полосы частот в стандарте В тариф оплаты по сравнению со стандартом А уменьшен примерно на 1/3.
Тарифы оплаты уменьшены также в станциях стандартов С, М.
Представляется полезным также определить, каким образом
в системе связи ИНМАРСАТ-С обеспечивается устойчивая работа в режимах телекс, прием/передача данных без использования
в СЗС направленных антенн с высоким коэффициентом усиления.
Эта задача решается благодаря:
• Применению приемных устройств с малым коэффициентом шума;
• Использованию при кодировании информации сверточных кодов с обнаружением и коррекцией ошибок;
• Многократному повтору передаваемого сообщения при
обнаружении ошибок в принятом сообщении.
Контрольные вопросы
293
1. Назовите состав подпалубного и надпалубного оборудования СЗС.
2. Назовите основное отличие СЗС ИНМАРСАТ-А от СЗС
стандартов В, М в режиме телефония.
3. Какое преимущество имеет кодирование ДОФТ перед
ОФТ.
4. Каким образом обеспечивается угловое ориентирование
антенн СЗС на выбранный геостационарный спутник
при маневрировании судна?
5. Назовите виды кодов NMEA 0183, используемых в
терминалах ИНМАРСАТ.
6. Назовите виды связи СЗС стандартов А, В, С, М.
7. Какую роль выполняют встроенные процессоры в
аппаратуре СЗС?
8. Какой вид демодулятора используется в СЗС стандарта А при приеме ЧМ- телефонии?
9. Назовите число телеграфных каналов в одном телефонном канале в СЗС стандарта А?
10. Какая величина коэффициента усиления для направленных антенн СЗС?
11. Каким образом удалось в СЗС стандарта С обеспечить
двухстороннюю телексную связь без использования узконаправленной антенны в составе надпалубного оборудования?
12. Почему на судах применяется СЗС стандарта М, не отвечающая требованиям ГМССБ?
13. Назовите место размещения аварийной кнопки для подачи оповещения о бедствии.
14. Каким образом обеспечивается мониторинг судна в системе связи ИНМАРСАТ-С?
15. В чем заключается интеграция аппаратуры спутниковой
связи и приемника GPS в СЗС стандарта С?
294