1.4.5 Характеристика семейств средств радиомониторинга
Системы радиомониторинга и определения местоположения ИРИ. Требуемый охват территории и определение местоположения ИРИ достигается использованием системы разнесенных станций радиомониторинга и пеленгования (центральной и нескольких периферийных), которые обеспечивают обнаружение и прием радиосигналов на центральном посту, а также одновременное (синхронное) пеленгование по команде с центральной станции и вычисление местоположения ИРИ с отображением на картографическом фоне [2]. Число станций для стационарной системы определяется рельефом местности, возможностью использования высотных зданий для установки антенных мачт, мощностью контролируемых ИРИ и чувствительностью аппаратуры обнаружения и пеленгования.
Стационарным системам пеленгования и определения местоположения ИРИ должны быть дополнительно приданы мобильные станции радиомониторинга, назначением которых является «дослеживание» выявленных ИРИ на местности или в местах, откуда прием сигналов стационарными станциями затруднен. Должно быть предусмотрено наличие аппаратуры ручного пеленгования и носимых средств радиомониторинга, при помощи которых локализуются ИРИ внутри зданий и в местах, недоступных для мобильного средства.
Для мобильной системы пеленгования и определения местоположения ИРИ справедливы те же закономерности с той особенностью, что антенная система устанавливается на выносной мачте меньшей длины на ровной местности, что приводит к уменьшению рабочей зоны наблюдения за радиосредствами. Размеры (диаметр) антенной системы в мобильных средствах по условиям эксплуатации, естественно, будут меньше аналогичных размеров для стационарной системы, что приведет к меньшей точности пеленгования в нижнем участке рабочего диапазона (менее 100 МГц).
Портативная система характеризуется еще более жесткими ограничениями по массе, габаритным размерам и потреблению, что неизбежно сказывается на производительности и функциональных возможностях. Необходимость работы в полевых условиях требует наличия в составе системы автономных средств энергообеспечения. Вопросы построения подобных систем мы рассмотрим позднее.
Стационарные и мобильные станции радиомониторинга.
Возможная организация стационарных и мобильных станций радиомониторинга включает следующие посты, а также ручной пеленгатор или носимый комплекс радиомониторинга.
а) 6)
Рис. 1.3. Стационарная (а) и мобильная (б) станции радиомониторинга
Пост № 1. Пеленгатор со стационарной (рис. 1.3,а) антенной системой или с антенной системой для мачты или крыши автомобиля (рис. 1.3,6).
Пост № 2. Панорамное радиоприемное устройство,
Пост № 3. Многоканальное панорамное радиоприемное устройство.
Пост № 4. Аппаратура картографии и расчета положения ИРИ.
Состав одноканальных ЦРПУ, используемых на станциях радиомониторинга (рис. 1.4,а, б):
• широкодиапазонная антенна для радиомониторинга;
• преобразователь радиосигналов;
• блок аналого-цифровой обработки;
• устройство управления с программным пакетом СМО;
• блок питания от бортовой сети транспортного средства или сети переменного тока;
• дополнительно: комплект измерительных антенн и преобразователь радиосигналов для расширения диапазона частот.
а) 6) в) г)
Рис. 1.4. Одноканальные (а), двухканальные (б) и многоканальные (в) ЦРПУ
Состав многоканальных ЦРПУ (рис. 1.4,в, г):
• широкодиапазонная антенна для радиомониторинга;
• многоканальное цифровое панорамное РПУ с дистанционным управлением;
• устройство управления с программным пакетом СМО;
• блок питания от бортовой сети транспортного средства или сети переменного тока;
• дополнительно: преобразователи радиосигналов для расширения диапазона частот.
Портативные средства радиомониторинга. Основным назначением портативных средств, как отмечалось выше, является радиомониторинг на временных и стационарных постах, а также на открытой местности и в труднодоступных местах, в которых использование мобильных и стационарных средств невозможно. Функции портативного средства при выполнении задач радиомониторинга на местности должны по возможности соответствовать функциям стационарного или мобильного средства радиомониторинга. Понятно, что реализовать пеленгаторную антенную систему портативных средств, полностью эквивалентную стационарной антенной системе, достаточно сложно. С учетом ограничений на энергопотребление и жестких требований по массе разработаны портативные автоматические пеленгаторы.
Состав системы радиомониторинга для определения местоположения ИРИ, состоящей из портативных станций (рис. 1.5):
три или более портативных станций (центральная и несколько периферийных);
аппаратура ручного пеленгования скрытного или открытого использования;
носимый комплекс радиомониторинга.
Источник радиоизлучения Центральный пост
Периферийные посты
Рис. 1.5. Система, состоящая из портативных станций
С целью достижения многофункциональности на портативные средства радиомониторинга могут быть возложены дополнительные задачи, связанные с выявлением ТКУИ.
В семейство поисковых средств выявления ТКУИ (рис. 1.6) должны входить аппаратура для контроля одного или нескольких помещений и мобильные станции радиомониторинга, пеленгования и измерения параметров излучений на границах контролируемой зоны.
а) б) в)
Рис. 1.6. Портативные комплексы АРМ на основе одноканального панорамного ЦРПУ (а), двухканального панорамного ЦРПУ (б) и многоканального панорамного ЦРПУ (в)
Сертифицированные средства АРМ с измерительными антеннами и дополнительными устройствами при наличии соответствующего ПО могут использоваться для проведения специальных исследований ПЭМИН.
Носимые средства автоматизированного радиомониторинга. К носимым средствам в наибольшей степени относится требование исполнения в вариантах для открытого и для скрытного использования, На основе опыта структур надзора за связью в РФ и силовых ведомств желательны следующие варианты размещения носимых средств [2]: в папке, в сумке (рюкзачке) или в разгрузочном жилете (рис. 1.7).
Рис. 1.7. Варианты исполнения носимых средств радиомониторинга: комплекс радиомониторинга в сумке (а) и разгрузочном жилете (б); аппаратура радиомониторинга ручного открытого (в) и скрытного (г) пеленгования
Носимые средства должны по возможности иметь функции стационарного или мобильного средства радиомониторинга,
Принимая во внимание необходимость минимизации массы и габаритных размеров аппаратуры, многообразие условий применения и отсутствие жестких требований по точности пеленгования, в носимых пеленгаторах оправданным является амплитудный метод пеленгования на основе направленных антенн. Носимые пеленгаторы могут иметь варианты открытого и скрытного использования.
Процесс поиска ИРИ с помощью ручных пеленгаторов обеспечивается путем проведения ряда этапов, основные из которых [2]:
• быстрый панорамный спектральный анализ в заданном (рабочем) диапазоне и обнаружение «новых» сигналов;
• качественная или количественная оценка параметров выявленных излучений;
• сопоставление полученных параметров с базой данных и определение ценности (опасности) их источников;
• определение местоположения ИРИ — итерационный процесс, в ходе которого при участии оператора выполняются определение пеленга на ИРИ, оценка его уровня, сравнение с уровнем на предыдущей итерации и выбор направления перемещения оператора с аппаратурой для последующей итерации,
В состав ручного пеленгатора входят:
• сменные направленные антенны открытого применения и индикатор;
• сменные направленные антенны скрытного применения и пульт управления;
• панорамное цифровое радиоприемное устройство; дополнительные устройства, обеспечивающие индикацию уровня сигнала, изменение уровня, демодуляцию и прослушивание сигнала, а также (при необходимости) расширение рабочего диапазона частот;
• устройства электропитания от автономных аккумуляторов, автомобильной бортовой сети и сети переменного тока, а также устройства зарядки аккумуляторов,
Задача измерения напряженности поля носимыми средствами может решаться только при использовании измерительных антенн, требующих для своего размещения мачт или штативов, которые при необходимости могут быть введены в их состав.
Для сокращения номенклатуры средств, унификации и обеспечения качественного радиомониторинга основные технические требования ко всем средствам, в том числе портативным и носимым, не должны сильно отличаться от соответствующих требований к стационарным и мобильным средствам. Исключение могут составлять, в основном, требования, связанные с массогабаритными показателями и энергопотреблением. Для реализации данного принципа одноканальные и многоканальные ЦРПУ целесообразно формировать из унифицированных модулей, размещать их в кейсах при сохранении базовых требований к ТТХ, многофункциональности и обеспечении возможности питания от различных энергоносителей (сети переменного тока, автомобильной бортовой сети и аккумуляторов). Кроме того, желательно обеспечивать полномасштабный радиомониторинг носимыми средствами при работе на временных и стационарных постах. Такой подход к разработке средств радиомониторинга позволяет облегчить взаимодействие технических средств разных семейств, обеспечивает формирование унифицированной базы данных, электрическую и информационную совместимость,
Основными параметрами носимых средств также являются чувствительность и точность пеленгования, кроме того, важное значение приобретают их масса и длительность работы от одного комплекта источников питания.
Экспертные оценки по необходимой точности определения направления на ИРИ для носимой аппаратуры показывает, что для практической работы достаточно иметь погрешность 10...15°. Чувствительность аппаратуры (по полю) определяет размер зоны действия, что подчас влияет на безопасность проведения операции. С этой же целью следует признать необходимым наличие возможности скрытного использования аппаратуры. Чувствительность (по полю) современных ручных пеленгаторов открытого использования для диапазона 25...3000 МГц лежит в пределах 20...100 мкВ/м. Это, по мнению экспертов из силовых ведомств, позволяет решать большинство задач. Масса рабочего комплекта не должна превышать 5...10 кг, а время работы от одного комплекта источников должна быть не меньше трех-пяти часов.