многоканальное устройство для резервирования радиостанций

Формула изобретения

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ РАДИОСТАНЦИЙ, содержащее M основных радиостанций, в каждую из которых входят последовательно соединенные приемопередатчик и блок контроля, и резервную радиостанцию, в состав которой входят последовательно соединенные регистр, дешифратор, блок электронной перестройки частоты и приемопередатчик, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и расширения области применения, в него введены N-1 резервных радиостанций, блок управления переключением скользящего резерва, блок перезаписи адресов и M пультов управления радиостанциями, причем в каждую из M основных радиостанций введены последовательно соединенные регистр, дешифратор и блок электронной перестройки частоты, выход которого соединен с входом приемопередатчика, в каждую из N резервных радиостанций введен блок контроля, вход которого соединен с выходом приемопередатчика, а выходы дешифраторов всех радиостанций соединены также с вторыми входами соответствующих приемопередатчиков, причем выходы блоков контроля M основных и N резервных радиостанций соединены соответственно с входами блока управления переключением скользящего резерва, выходы которого соединены с управляющими входами блока перезаписи адресов, управляющие выходы которого соединены соответственно с входами опроса пультов управления радиостанциями, информационные выходы которых мультиплексной шиной соединены с информационным входом блока перезаписи адресов, информационный выход которого мультиплексной шиной соединен с входами управления M основных и N резервных радиостанций.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок перезаписи адресов содержит генератор тактовых импульсов, счетчик, первый и второй мультиплексоры, шифратор, дешифратор, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и элемент НЕ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с синхровходом дешифратора и с счетным входом счетчика, выходы старших разрядов которого соединены с информационными входами дешифратора, выходы которого являются управляющими выходами блока перезаписи адресов, управляющие входы которого соединены с информационными входами первого мультиплексора, управляющие входы которого соединены с выходами старших разрядов счетчика, а выходы первого мультиплексора соединены с входом шифратора, выход которого соединен с информационными входами второго мультиплексора, управляющие входы которого соединены с выходами младших разрядов счетчика, а выход второго мультиплексора соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого является информационным входом блока перезаписи адресов, информационный выход которого соединен с выходом первого элементов ИЛИ, выход шифратора соединен с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с входом элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности работы операторов, пульт управления радиостанцией содержит клавиатуру, блок памяти адреса пульта, шифратор команд управления, преобразователь параллельного кода в последовательный, преобразователь униполярного кода в биполярный и делитель частоты, причем выход клавиатуры соединен с первым входом шифратора команд управления, второй вход которого соединен с выходом блока памяти адреса пульта, выход шифратора команд управления соединен с информационным входом преобразователя параллельного кода в последовательный, вход управления которого соединен с выходом делителя частоты, выход преобразователя параллельного кода в последовательный соединен с информационным входом преобразователя униполярного кода в биполярный, выход которого является информационным выходом пульта управления радиостанцией, вход опроса которого соединен с тактовыми входами делителя частоты и преобразователя униполярного кода в биполярный.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в системах связи при построении высоконадежных резервируемых комплексов связи.

Известны устройства для управления переключением скользящего резерва [1] и [2] , обеспечивающие управление переключением скользящего резерва. Однако эти устройства обеспечивают резервирование радиостанций, управляемых с внешних устройств по принципу "провод-команда". Потенциальные команды управления поступают на радиостанции через коммутатор резервирования.

Наиболее близким по технической сущности является многоканальное устройство для резервирования радиостанций [3], содержащее основные радиостанции, блоки контроля, блок памяти кодов настройки, регистр, резервную радиостанцию с блоком электронной перестройки частоты. Однако это устройство позволяет использовать для резервирования только одну резервную радиостанцию. Кроме этого, данное устройство обеспечивает резервирование радиостанций, работающих в одинаковых режимах работы, так как у резервной радиостанции при подключении ее вместо основной, производится только перестройка рабочей частоты.

Цель изобретения - повышение надежности работы, расширение области применения и повышение оперативности работы операторов.

Для этого в многоканальном устройстве для резервирования радиостанций, содержащем резервную радиостанцию, соединенную последовательно с блоком перестройки частоты, дешифратором, регистром, блоком памяти кодов настройки и в каждом канале основную радиостанцию, соединенную через блок контроля с элементом ИЛИ, этот элемент ИЛИ заменен на блок управления переключением скользящего резерва, блок памяти кодов настройки заменен на блок перезаписи адресов и введены пульты управления радиостанциями, причем выходы пультов управления через шину команд управления соединены с первым входом блока перезаписи адресов, выход которого через шину управления радиостанциями соединен с входами управления основных и резервных радиостанций, выходы контроля которых соединены с входами блока управления переключением скользящего резерва, выходы которого соединены с вторыми входами блока перезаписи адресов, вторые выходы которого соединены с входами опроса пультов управления.

Повышение надежности работы устройства обеспечивается скользящим резервированием основных радиостанций, несколькими резервными радиостанциями, которое достигается введением в известное устройство нескольких резервных радиостанций, блока управления переключением скользящего резерва и блока перезаписи адресов.

Расширение области применения устройства обеспечивается возможностью перестройки резервных радиостанций на любые режимы работы отказавших основных радиостанций за счет переадресации команд управления на подключаемые радиостанции с электронной перестройкой режимов.

Повышение оперативности работы операторов обеспечивается введением в известное устройство пультов управления, являющихся принадлежностью рабочего места, а не конкретной радиостанции. С этих пультов происходит управление работой любой радиостанцией (основной или резервной), подключенной на данный момент времени к этому рабочему месту.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока перезаписи адресов; на фиг. 3 - функциональная схема пультов операторов.

Многоканальное устройство для резервирования радиостанций содержит основные радиостанции 1.1. ..1.М и резервные радиостанции 2.1...2.N, состоящие из приемного регистра 3, дешифратора 4, блока 5 электронной перестройки частоты, приемопередатчика 6 и блока 7 контроля, блок 8 управления переключением скользящего резерва, блок 9 перезаписи адресов, пульты управления радиостанциями 10.1...10.М, шину 11 команд управления и шину 12 управления радиостанциями - соответственно первый вход и первый выход блока 9 перезаписи и адресов, а также вторые входы 3 и вторые выходы 14 блока 9.

Выходы приемопередатчиков основных и резервных радиостанций 1, 2 через блоки 7 контроля соединены с входами блока 8 управления переключением скользящего резерва, выходы которого соединены с входами 13 блока 9 перезаписи адресов, группа выходов 14 которого соединена с входами опроса пультов 10 управления радиостанциями, другой выход блока 8 шиной 12 управления соединен с входами управления основных и резервных радиостанций 1, 2. Выходы пультов 10 управления радиостанциями через шину 11 команд управления соединены с входом блока 9 перезаписи адресов.

Блок 9 перезаписи адресов содержит генератор 15, счетчик 16, первый и второй мультиплексоры 17 и 18, шифратор 19, дешифратор 20, первый и второй элементы 2И 21 и 22, первый и второй элементы ИЛИ 23 и 24 и элемент НЕ 25.

Пульт 10 управления радиостанциями состоит из клавиатуры 26, блока 27 памяти адреса пульта, шифратора 28 команд управления, преобразователя 29 параллельного кода в последовательный, преобразователя 30 униполярного кода в биполярный, делителя 31 частоты.

При реализации данного устройства в качестве блока 8 был использован блок управления переключением скользящего резерва по а.с. N 1329444.

Конкретная структура блока 8 определяется требованиями, предъявляемыми к скользящему резерву: сохранением состояния коммутации при сбоях питания, порядком подключения резервных радиостанций, числом основных и резервных радиостанций, а также конкретным схемным решением и используемой элементной базой. В качестве разработанных блоков 8 могут быть использованы устройства по а.с. N 545985, N 703816, N 1107127, N 1378651.

В качестве радиостанций 1 и 2 могут быть использованы радиостанции, управляемые последовательным кодом (Р-800, Р-833, Р-805 и т.д.).

Устройство работает следующим образом.

Всем радиостанциям и пультам управления присваиваются порядковые номера, которые заносятся в память этих устройств. Основные радиостанции 1.1. . . 1. M имеют порядковые номера с 1 по M. Резервные радиостанции 2.1...2.N имеют порядковые номера с M+1 по M+N. Пульты 10.1...10.M управления радиостанциями имеют порядковые номера направлений связи, соответствующие основным радиостанциям - с 1 по M. С клавиатуры 26 пульта 10 управления радиостанцией осуществляется выбор диапазонов, рабочих частот и режимов работы радиостанций. Эта информация кодируется пультом 10 и последовательным словом поступает на мультиплексную шину 11. Шина 11 подключена к первому входу блока 9 перезаписи адресов, который предназначен для замены в случае отказа какой-либо основной радиостанции в кодовой посылке, передаваемой пультом управления, адреса отказавшей радиостанции на адрес заменяющей ее годной резервной радиостанции. Управление заменой отказавших радиостанций обеспечивает блок 8 управления переключением скользящего резерва, который работает по обобщенным сигналам "Отказ", поступающим с контрольных выходов радиостанций. Порядок подключения резервных радиостанций определяется алгоритмом работы используемого блока 8.

В случае отсутствия отказов в радиостанциях на всех выходах 13 блока управления 8 отсутствуют команды переключения на резерв. Поэтому управляющая кодовая комбинация с шины 11 транзитом проходит через блок 9 и поступает на шину 12 управления радиостанциями.

С шины 12 управляющая кодовая комбинация поступает на входы управления всех радиостанций.

Приемный регистр 3 осуществляет преобразование биполярного входного сигнала в униполярный, затем выделяет паузу между кодовыми словами, по окончании которой осуществляется запись кодового слова в регистр. После окончания записи всего слова приемный регистр 3 осуществляет сравнение адресной части кодовой посылки с адресом, присвоенным радиостанции, и при совпадении этих адресов осуществляет запись принятого кодового слова в ОЗУ регистра 3.

В приемные регистры 3 радиостанций записывается только та кодовая посылка, адресная часть которой соответствует порядковому номеру радиостанции. Принятая кодовая посылка поступает на дешифратор 4, с выхода которого команды управления поступают на блок 5 электронной перестройки частоты и приемовозбудитель 6. Аналогичным образом все основные радиостанции будут настроены в соответствии с информацией, набранной на пультах управления. При возникновении отказа какой-либо радиостанции, например второй, ее блок контроля 7 выдает сигнал "Отказ", который поступает на блок 8 управления переключением скользящего резерва. Этот блок в случае годности резервных радиостанций по выходу 13.2 выдает, например команды "Вкл.1 рез. вместо 2 осн. " Команда переключения на резерв поступает на вход блока 9 перезаписи адресов, который в кодовой посылке, поступающей от второго пульта 10.2, заменяет адрес второй радиостанции на порядковый номер первой резервной радиостанции M+1. Таким образом, команды управления, передаваемые вторым пультом, будут приняты приемным регистром 3 первой резервной радиостанции 2.1, которая автоматически настроится на частоту и режим работы отказавшей основной радиостанции. При дальнейших отказах основных или резервных радиостанций перестройка подключаемых годных незанятых резервных радиостанций будет происходить аналогичным образом.

Блок 9 перезаписи адресов работает следующим образом.

Циклический счетчик 16 работает от генератора 15. Число младших разрядов счетчика соответствует длине слова, в части команд управления передаваемого пультами 10. Число старших разрядов соответствует числу двоичных разрядов количества всех радиостанций. Первый мультиплексор 17 обеспечивает подключение к шифратору 19 групп команд (Вкл.1 рез; Вкл.2 рез; Вкл. N рез. ), поступающих по цепям 13 синхронно с адресом опрашиваемого пульта оператора. Синхронность подключения групп команд обеспечивается кодом опроса, поступающего одновременно на управляющие входы мультиплексора 17 и через дешифратор 20 по цепям 14 - на пульты оператора 10. Кроме этого, мультиплексор 17 выдает информацию только на время прохождения в кодовой посылке адреса опрашиваемого пульта. Шифратор 19 осуществляет преобразование десятичного числа команды переключения на резерв в двоичное число с прибавлением к нему числа М - числа основных радиостанций. Таким образом на выходе шифратора 19 в случае наличия отказов в основных радиостанциях будут присутствовать синхронно с опросом пультов отказавших радиостанций адреса подключаемых резервных радиостанций, представленные в двоичном коде.

При отсутствии отказов в основных радиостанциях на всех выходах шифратора 19 будут лог. "0", поэтому на выходе элемента ИЛИ 24 также будет присутствовать лог. "0", который закрывает элемент 2И 21 и поступает на вход элемента НЕ 25, с выхода которого сигнал лог. "1" поступает на вход элемента 2И 22. Поэтому вся информация, поступающая по шине 11 на второй вход элемента 2И 22, будет проходить через него и затем через элемент ИЛИ 23 на шину 12 управления радиосредствами. Таким образом, все основные радиостанции настроятся в соответствии с командами управления, передаваемыми на них с пультов 10.

При отказе, например, второй основной радиостанции на входе 13.1 "Вкл.1 рез, вместо 2 осн." появится лог. "1". Во время опроса пульта 10.2 мультиплексор 17 подключает команду "Вкл.1 рез" и на первом выходе мультиплексора 17 "Вкл. 1 рез." появится лог. "1" на время прохождения в кодовой посылке адреса этого пульта. На выходе шифратора 19 в это время появится двоичный код числа (1+M), которое мультиплексором 18 будет преобразовано в последовательный код, т.е. мультиплексор 18 обеспечивает последовательное подключение двоичных разрядов числа, поступающих с выходов шифратора 19, к одному выходу. Поочередное подключение входных сигналов обеспечивается подачей на управляющие входы мультиплексора циклического кода с вторых выходов счетчика 16. Таким образом, на выходе мультиплексора 18 будет сформирован последовательный код адреса подключаемой резервной радиостанции. Этот последовательный код поступает на первый вход элемента 2И 21. Так как на каком-то входе элемента ИЛИ 24 присутствует лог. "1", то на выходе этого элемента также будет лог. "1", которая поступает на второй вход элемента 2И 21, разрешая прохождение через него информации, выдаваемой мультиплексором 18. Эта информация, представляющая собой адрес подключаемой резервной радиостанции, через элемент ИЛИ 23 поступает на выходную шину 12 управления радиосредствами. Одновременно лог. "1" с выхода элемента ИЛИ 24 поступает на элемент НЕ 25, с выхода которого лог. "0" поступает на вход элемента 2И 22, запрещая прохождение через него кодовой посылки, поступающей на другой вход с шины 11.

По окончании прохождения адреса в кодовой посылке первый мультиплексор 17 закрывается и на его выходе, выходе дешифратора 19 и элемента ИЛИ 24 появляется лог. "0", который запрещает прохождение информации с мультиплексора 18 и разрешает прохождение информации о командах управления с шины 11 через элементы 22 и 23 на шину 12 управления радиостанциями.

Таким образом, при отказе какой-либо радиостанции блок 9 перезаписи адресов осуществляет автоматическую замену в кодовой посылке адреса отказавшей радиостанции на адрес резервной радиостанции. При этом управление работой подключенной радиостанции будет осуществляться с прежнего пульта управления.

С пульта 10 управления осуществляется управление работой, подключенной к данному рабочему месту (оператору) радиостанции. На клавиатуре 26 осуществляется выбор рабочей частоты, режимов работы и других параметров работы радиостанции, которые потенциальными сигналами поступают на первые входы шифратора 28, на вторые входы которого с блока 27 памяти подается адрес пульта. Шифратор 18 осуществляет преобразование команд управления и номера пульта в кодовое слово, передаваемое параллельным кодом на преобразователь 29, который совместно с выходным преобразователем 30 и делителем 31 частоты работает в двух режимах - в режиме ожидания и режиме передачи информации.

В режиме ожидания на входе опроса 14 присутствует лог. "0". На выходах делителя 31 и преобразователя 30 - также лог. "0". В этом случае выходной преобразователь 30 находится в состоянии высокого выходного импеданса, т.е. выход пульта 10 отключен от шины 11.

Режим передачи информации рассмотрим на примере использования в устройстве выходного кода по ГОСТ 18.977-79. На время опроса пульта 10 с дешифратора 20 блока 9 по цепи 14 на вход преобразователя 30 и делителя 31 поступает последовательность тактовых импульсов. Делитель 31 обеспечивает формирование временных интервалов кодового слова, которые подаются на вход преобразователя 29. Преобразователь 29 осуществляет последовательное считывание информации, поступающей с шифратора 28, в результате чего на выходе преобразователя 29 формируется однополярный последовательный 32-разрядный код с паузой 4-8 бит после кодового слова. Выходной преобразователь 30 во время действия импульсов опроса осуществляет преобразование униполярного кода в биполярный код, который передается по шине 11 на блок 9. Таким образом, каждый пульт 10 управления последовательно подключается к шине 11 и осуществляет передачу команд управления, а по шине 11 будут циклически передаваться 32-битовые слова от каждого пульта с паузами между словами в 4-8 бит. При этом первая часть кодового слова представляет адрес пульта 10 (адрес направления связи или основной радиостанции), а вторая часть этого слова содержит набор команд управления радиостанцией этого направления связи. Конкретная реализация узлов предложенного пульта 10 управления радиостанциями осуществлена в пульте радиостанции Р-800Л2М (блок 32).

Повышение надежности работы устройства достигается введением скользящего резервирования радиостанций, значительным сокращением коммутационного поля релейных коммутаторов, используемых для переключения радиостанций, за счет исключения коммутации через них команд управления радиостанциями и уменьшением числа проводов управления за счет перевода радиостанций на телемеханическое управление.

Расширение области применения устройства достигается возможностью резервирования радиостанций, работающих в различных режимах, что позволяет в подключаемой резервной радиостанции производить кроме перестройки рабочей частоты установку режимов работы радиостанции (ТЛФ, ТЛГ, вид модуляции и т. д.).

Повышение оперативности работы операторов, сокращение времени на управление радиостанциями достигаются введением пульта управления, обеспечивающего управление с рабочего места основной или резервной радиостанцией, подключенной к этому рабочему месту, то есть направлением связи, закрепленным за этим оператором. При этом нет необходимости устанавливать на пульте управления режимы работы резервной радиостанции, подключившейся вместо отказавшей основной.

В предлагаемом устройстве можно использовать серийные радиостанции с телемеханическим управлением. Эффективность использования этого устройства возрастает с увеличением числа радиостанций, так как массогабаритные характеристики устройства управления практически не изменяются при увеличении числа радиостанций.