Основы специальной техники. Учебное пособие

пропускания электромагнитных колебаний, например, для передачи телефонной информации достаточна полоса 0,3-3,4 кГц (рекомендована Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии как достаточная для обеспечения разборчивости и тембра человеческой речи), для телеграфной передачи информации – полоса частот в 0,24 кГц.

Линии проводной связи делятся на воздушные и кабельные и служат для соединения на расстоянии абонентов и станций (коммутаторов, обеспечивающих ручное или автоматическое соединение) проводной связи между собой.

Воздушные линии изготовливаются из металлических проводов, подвешенных на специальных опорах при помощи изоляторов и арматуры. Они имеет существенные недостатки – их электрические параметры зависят от метеоусловий и могут разрушаться при стихийных бедствиях.

Кабельные линии связи представляют собой различное количество изолированных металлических проводников, заключенных в специальную защитную оболочку. Кабельные линии прокладывают в специальных трубах подземной канализации, в грунте, воде. По специальным кабельным линиям (коаксиальным) можно передавать очень широкий диапазон частот, например телевизионные передачи, телефонные и телеграфные сообщения одновременно.

Низкочастотная телефонная связь (НЧ): звуковые колебания, передаваемые и принимаемые находятся в пределах частот 300 – 3400 Гц, что соответствует речевой полосе частот с удовлетворительной артикуляцией и тембровой характеристикой голоса человека. В этой полосе частот работают все электроакустические приборы телефонной связи (угольный микрофон и электромагнитный телефон), а также все дополнительные устройства телефонной линии связи.

В зависимости от электропитания телефонная связь делится на две системы телефонирования: с использованием местных батарей (МБ) и центральной батареи (ЦБ) электропитания.

Телефония с использованием МБ применяется в основном для организации временной телефонной связи. Источником электропитания устанавливается в телефонном аппарате абонента, и каждый такой аппарат имеет свое вызывное

41

устройство – индуктор. Индуктор – это генератор переменного тока, формирующий сигнал вызова на коммутатор.

Вторая система связи – с применением ЦБ – используется в стационарных условиях, она более удобна, экономически выгодна, телефонные аппараты имеют более простую конструкцию.

Телефонные станции по способу соединения абонентов на время разговора и разъединения после его окончания подразделяются на станции ручного обслуживания (РТС) и автоматические телефонные станции (АТС). В дежурных службах ОВД РТС обычно называют пультами (станциями) оперативной связи.

РТС системы ЦБ в ОВД можно подразделить на устройства проводной телефонной связи для узлов связи и на устройства обеспечения работы руководящего состава.

В первом варианте РТС представляет собой специально сконструированную типовую станцию, рассчитанную на удовлетворение потребностей министерства, департамента, гор и рай отделов и др. подразделений (заменяется на АТС).

Во втором варианте используются устройства РТС, рассчитанные на обеспечение необходимого количества линий прямой связи (10 – 70 и более) с центральным пультом, установленным в определенном месте, и обеспечивающем различные режимы связи (одиночная, групповая, циркулярная).

Циркулярная связь – односторонняя передача с пульта группе или всем абонентам одновременно. На многих станциях имеется возможность при соответствующей манипуляции переключателями на пульте в циркулярном варианте осуществлять связь по методу «оперативное совещание». В этом режиме оператор пульта может предоставлять возможность любому из включенных в циркуляр абонентов вести передачу для всех участников «совещания».

АТС используются при организации городской, районной и учрежденческой телефонной связи, они предназначены для автоматическойкоммутациитысячабонентовлинийсвязи.

Использование междугородной телефонной сети для обмена информацией между ОВД и их подразделениями в зависимости от оперативнойнеобходимостиобеспечиваетследующиевозможности:

42

−передачу сообщений по заказной или автоматической системе;

−передачу сообщений с занятием каналов связи по паролю;

−передачу циркулярных сообщений.

Вдежурных частях поселковых и районных отделов внутренних дел в качестве постоянно действующих коммутирующих устройств используются установки станции оперативной связи СОС-3О; установки оперативной телефонной связи «МИР» и в дежурных частях ДВД ПОС-90. Для связи постовых с этими коммутаторами и станциями применяются телефонные аппараты ПМТА и ТПА-БО.

Втех случаях, когда возникает необходимость в организации временной оперативной связи, используется армейская полевая телефонная аппаратура: полевой коммутатор П-193 и полевые телефонные аппараты ТАИ-43 и ТА-57.

4.2Радиосвязь, используемая в органах внутренних дел. Назначение и особенности организации

Врадиосвязи для передачи информации используются электромагнитные волны, распространяющиеся по эфиру. Электромагнитные волны вызываются колебаниями тока (переменными током), текущим по проводнику. Темп, с которым радиосигнал изменяется (колеблется), называется частотой и измеряется в Герцах. Большинство используемых частот для радиосвязи измеряются мегаГерцами - миллионами Герц.

Передатчик радиостанции используется для того, чтобы произвести и усилить радиосигнал, который создается путем модуляции голосового сигнала с микрофона. Модулированный

иусиленный радиосигнал поступает на антенну, которая излучает его в эфир. Излученный сигнал принимается приемной антенной и поступает на приемник. Здесь радиосигнал преобразуется обратно в звуковой сигнал и поступает на аудиоусилитель, а затем на динамик радиостанции.

Процесс, при котором аудиосигнал преобразуется в радиосигнал, называется модуляцией. Сама радиочастота

43

называется несущей, или высокочастотной несущей. Часто говорят, что высокочастотная несущая модулирована голосовым сигналом. Однако несущая может быть модулирована не только голосовым сигналом, но и цифровым или тоновым сигналом. Таким образом, данные тоже могут передаваться по радиоканалам.

Различают два вида модуляции – амплитудную (AM) и частотную (FM). В радиосвязи наиболее часто используется частотная модуляция. Она позволяет передавать сигнал с лучшим качеством и меньшими искажениями на более далекие расстояния.

Основной задачей связи является обеспечение четкой и бесперебойной передачи сообщений в целях непрерывного управления подразделениями МВД в любых условиях оперативной обстановки.

Многочисленные виды радиосвязей, используемые в ОВД и можно классифицировать по следующим признакам:

−по принципу работы;

−по диапазону используемых радиоволн;

−по порядку обмена сообщениями.

По принципу работы средства радиосвязи делятся на:

−стационарные;

−мобильные (на автомобилях, мотоциклах, катерах и т.д.)

−носимые;

−скрытого ношения.

По диапазону используемых радиоволн:

−особо высокочастотные (ультрокоротковолновые);

−средние;

−длинные.

Более обоснованным и узаконенным государственным стандартом является деление радиоволн на километровые, гектометровые, декаметровые и т.д. вплоть до субмиллиметровых. Следует, конечно, понимать, что четкой границы между смежными диапазонами не существует.

По порядку обмена сообщениями

−односторонняя (симплексная), когда передатчики и приемники корреспондентов включаются поочередно.

44

Применяется во внутрирайонных и ведомственных радиосвязях при сравнительно малых нагрузках;

−двусторонняя (дуплексная), когда передатчики и приемники корреспондентов включены в течении всего времени, пока осуществляется связь. Используется во внутрирайонных ведомственных и магистральных радиосвязях;

−циркулярная, когда передача сигналов нужному корреспонденту и прием от него осуществляется через промежуточный пункт связи. Применяется в магистральных радиосвязях большой протяженности.

Стационарное радиооборудование, как правило, размещается

вдежурной части и обычно состоит из стационарной радиостанции, источника питания, антенны и микрофона. Различают три типа управления стационарной радиостанцией – локальное, локально-дистанционное и дистанционное.

Локальное управление используется тогда, когда стационарная радиостанция расположена прямо на столе диспетчера.

Локально-дистанционное управление стационарной радиостанцией используется, когда диспетчер находится на расстоянии не более 300 м от мачты антенны. В этом случае передатчик и приемник смонтированы рядом с антенной мачтой, и их управление осуществляется с помощью проводной линии.

Дистанционное управление стационарной радиостанцией применяется при нахождении диспетчера на расстоянии более 300 м от мачты антенны. Для управления такой системой используютсявыделенныетелефонныелинии.

Характерными особенностями современных радиостанций являются следующие: профессиональный дизайн, разумное количество органов управления, многофункциональная клавиатура, жидкокристаллический индикатор, позволяющий отображать широкий спектр информации, и большое количество каналов(до250).

Конкретные каналы приема могут быть запрограммированы изготовителем по желанию пользователя или самим пользователем (программируемаяили перепрограммируемаяпамять).

45

Программированиеможет осуществлятьсятремяспособами:

−методом клонинга (переписывание содержимого памяти с однойрадиостанциивдругую);

−спомощью внешнегопрограмматора;

−программированиессобственнойклавиатурырадиостанции. Гибкая система частотообразования позволяет реализовывать

алгоритмы сканирования каналов с заданными условиями (сканирование частотного отрезка произвольного размера, остановка на сигнале с возобновлением сканирования, просмотр фиксированных впамятиканаловит.п.).

Защита передаваемой информации достигается за счет примененияскремблеровили шифраторов.

Одним из главных параметров радиостанции являются ее габаритно-весовые характеристики (они определяют мощность передатчика и длительность непрерывной работы). Общая тенденция развития радиостанций – их возрастающая интеллектуальность, позволяющая создавать многопользовательские системы с выходом в телефонную сеть общего пользования.

Независимо от используемого диапазона, но с учетом обстановки, наличия сил и средств в МВД разрабатываются схемы организации работы радиосвязи. В системе МВД радиосвязь осуществляется с помощью организации сетей радиосвязи соответствующегоуровняи назначения.

Сеть радиосвязи – это сеть, в которой в качестве технических средств связи используются радиостанции (или приемники и передатчики), ретрансляторы, пультовое оборудование и линии связи, сопрягающееих спериферийнойаппаратуройрадиосвязи.

Радиостанциясостоитизпередающегои приемногоустройств. Под передающим устройством следует понимать передатчик и передающую антенну, под приемным устройством – приемник и

приемную антенну.

В маломощных радиостанциях приемник и передатчик компонуются вместе и образуют приемопередатчик. В таких случаях имеется одна общая антенна, которая при передаче подключаетсякпередатчику, апри приеме кприемнику.

Радиопередатчик служит для генерирования и излучения в

46

пространство (с помощью антенны) колебаний высокой частоты, несущих «отпечаток» передаваемых сигналов (речи, телеграфных знаков).

Радиоприемник предназначен для приема (с помощью антенны) радиоволн, преобразования энергии радиоволн в токи высокой частоты, усилении их и выделения низкочастотных сигналов в видеречи гаи знаков.

Антенна – служит для излучения радиоволн при передаче или дляулавливанияэнергиирадиоволнизпространствапри приеме.

Для работы портативной радиостанции в комплект должны входить: радиостанция с аккумулятором и антенной; чехол для радиостанции с креплением на ремень или одежду; запасной аккумулятор; зарядное устройство; выносной микрофон-динамик (необязательно)

В комплект мобильной радиостанции должны входить: радиостанция, выносной микрофон, антенна для крепления на автомобиле (стационарная или на магните); комплект кабелей для подключенияк бортовойсети автомобиля.

При построении сетей радиосвязи в МВД используются простейшие радиальные и цепочечные радиосети. Примером радиальной радиосети является радиосеть одночастотного симплекса, которая позволяет осуществить связь абонентов «каждого с каждым», а цепочечной радиосетью может служить сетьсцепочкойвзаимосвязанныхретрансляторов.

Ретранслятор – это тип базовой станции, которая служит для обеспечения устойчивой радиосвязи на большей территории. Ретранслятор работает в дуплексном режиме, т.е. он принимает сигнал на одной частоте и передает на другой одновременно. Радиостанции при этом запрограммированы «наоборот» - первая радиостанция работает в режиме передачи на частоте приема ретранслятора, ретранслятор принимает сигнал и одновременно излучает его на своей частоте передачи, которая в свою очередь является частотой приема второй станции. Таким образом, устанавливается связь между первой и второй станциями. Расширение зоны происходит за счет использования в ретрансляторах мощных передатчиков и чувствительных приемников, антенны которых стараются расположить на возвышенностях. Радиостанции в системах с ретрансляторами

47

часто имеют дополнительный канал, который позволяет осуществлятьсвязьвпрямомрежимевнезонырадиосвязи.

Радиостанции в системах с ретрансляторами часто имеют дополнительный канал, который позволяет осуществлять связь в прямомрежимевнезонырадиосвязи.

Передача и прием информации на расстоянии с помощью радиопередатчиков и радиоприемников происходят за счет распространениярадиоволнвпространстве.

Радиоволнами условно называют электромагнитные волны, распространяющиеся в пространстве со скоростью света (300000 км/с). Электромагнитные волны – это изменяющиеся в определенной, периодической последовательности электрические им магнитные поля, создаваемые колеблющимися с определенной частотойэлектрическимизарядами.

Спектр частот электромагнитных колебаний находится в

пределах от 3.10-3 до 3.10+15Гц, что соответствует радиоволнам длинойот10+11 до10-7 м.

Активно используются ДВ, СВ, КВ, и УКВ диапазоны. Говорят при этом, что используются радиолиния связи (линия радиосвязи). Делениерадиоволннадиапозоныприведенывтабл. 2.

Таблица 2.

Деление радиоволн на диапазоны

Под радиолинией понимается совокупность передатчика электромагнитных колебаний, приемника и среды, в которой распространяются радиоволны. Этой средой являются

48

окружающая земной шар атмосфера и космическое пространство.

Радиоволны, излучаемые передатчиком в пространство через антенну направленного действия, распространяются во все стороны. При этом радиоволны, идущие вдоль земной поверхности в нижнем слое атмосферы, называются поверхностными (земными радиоволнами).

Волн, распространяющиеся в направлении верхних слоев атмосферы под различными углами к поверхности земли, называются пространственными радиоволнами.

Распространение радиоволн носит сложный характер и зависит от электрических характеристик атмосферы поверхности земли, а также от рельефа местности.

В нижних слоях, до высоты 15 км атмосфера имеет постоянный состав – она называется тропосферой. На большем удалении от земли атмосфера неоднородна и имеет незначительную плотность. На высотах 60 – 400-600 км расположена ионосфера, которая представляет собой слой атмосферы, ионизированный под воздействием ультрафиолетового излучения солнца, космического излучения и потока метеоров.

Интенсивность ионизации ионосферы зависит от времени суток, сезона года и цикличности солнечной активности. Именно этими факторами обусловлено распространение пространственных радиоволн.

Пространственные радиоволны в зависимости от их длины частично поглощаются, преломляются атмосферой или от нее отражаются. Волны длиннее 10 м отражаются от ионосферы и возвращаются на землю, менее 10 м пронизывают ионосферу и прямолинейно распространяются в космическом пространстве.

Радиоволны могут повторно отражаться от земной поверхности в направлении к ионосфере и вновь отражаться от нее с постепенной потерей энергии. Это свойство пространственных радиоволн успешно используется на коротковолновом диапазоне для организации связи на сотни и тысячи км.

Для волн менее 10 м ионосфера прозрачна, что позволяет их использовать для связи с космическими объектами. Лишь

49

значительная часть энергии этих радиоволн рассеивается в неоднородностях тропосферы и ионосферы. Это явление используется на специальных линиях тропосферной и ионосферной связи на дальних расстояниях.

Поверхностные радиоволны по характеру распространения близки к световым лучам. Можно считать, что они распространяются в пределах прямой геометрической видимости – определяется видимостью антенны радиостанций. Однако поверхностные волны обладают способностью огибать незначительные препятствия, отражаться от препятствий.

Поэтому, распространение поверхностных радиоволн (УКВ) на сильнопересеченной местности или интенсивно застроенной, представляет собой сложную картину, что не позволяет применять точные аналитические расчеты.

Экспериментально установлено, что устойчивая связь в этом диапазоне обеспечивается при соблюдении следующего условия:

D = 3,57 ( h1 + h2) ,

где,

D – расстояние между корреспондирующими радиостанциями, км;

3,57 – эмпирический коэффициент, учитывающий влияние различных факторов;

h1, h2 – высота антенн, м.

Радиосвязь на КВ осуществляется главным образом с помощью пространственных волн на расстояниях от 100 до 1000 км. Связь поверхностной радиоволной может быть обеспечена на расстояниях 20-40 км. При этом возникают помехи со стороны атмосферы и индустрии.

При организации коротковолновой связи с помощью пространственных радиоволн необходимо учитывать географическое направление линий радиосвязи, время суток, сезон года и положение слоев ионосферы над земной поверхностью.

Связь на УКВ практически свобода от атмосферных помех от дальних радиостанций, не зависит от времени года и суток, следовательно, отличается высокой устойчивость во времени.

Радиорелейная связь основана на принципе

50