Пристрій для цифрового вибіркового виклику з підвищеною оперативністю

Винахід відноситься до техніки радіозв'язку і може бути використаний в судновій апаратурі для виклику суднових і берегових станцій в ультракороткохвильовому (УКХ) діапазоні за допомогою цифрового вибіркового виклику (ЦВВ) з метою встановлення подальшого радіотелефонного обміну. Відома радіостанція для радіотелефонного зв'язку в УКХ діапазоні морської рухомої служби, за допомогою якої можна викликати станцію морської рухомої служби (суднову або берегову) за допомогою мовного виклику. Такий пристрій описаний, наприклад, у [книзі: Писарев Β.Α. Радиооборудование морских судов. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1991. с. 79]. В УКХ діапазоні морської рухомої служби для викликів берегових і суднових станцій може використовуватися канал 16 на частоті 156,8 МГц. Однак канал 16 відповідно до вимог Регламенту радіозв'язку є міжнародним каналом для обміну у разі лиха і для забезпечення безпеки мореплавства. Для викликів зі звичайним пріоритетом використання каналу 16 обмежено. Для виклику на каналі 16 необхідно спочатку прослухувати ефір для того, щоб переконатися в тім, що немає інших передач. Виклики на інших каналах узагалі недоцільні, тому що слухова вахта на інших каналах, крім 16-го, не є обов'язковою. Таким чином, недоліком УКХ радіостанції для виклику станцій морської рухомої служби є низька оперативність виклику, а в деяких випадках при наявності радіообміну на 16-му каналі виклики просто неможливі. Відома також УКХ радіоустановка з цифровим вибірковим викликом, що містить прийомопередавач і блок цифрового вибіркового виклику. Така УКХ радіоустановка відповідно до вимог Міжнародної конвенції СОЛАС (Safety of Life at Sea) повинна встановлюватися на всіх морських суднах. Те хніко-експлуатаційні вимоги до УКХ радіоустановок із ЦВВ викладені в Резолюції ЇМО (International Maritime Organization, Міжнародна морська організація) А.803(19) від 23 листопада 1995 року "Эксплуатационные требования к судовым УКВ радиоустановкам, обеспечивающим радиотелефонную связь и цифровой избирательный вызов". [Див., наприклад. Сборник №4 Резолюций ИМО. - Спб.: АТЗТ ЦНИИМФ, 1996. - с. 56]. Даний пристрій дозволяє сформувати цифрову послідовність у форматі, який визначений у Рекомендації Міжнародного союзу електрозв'язку ITU-R М.493-9 (Digital selective-calling system for use in the maritime mobile service). УКХ радіоустановка з ЦВВ описана, наприклад, у [книзі: Судовая радиосвязь: Справочник по организации и радиооборудованию ГМССБ/В.Ю.Резиков, Ю.М.Устинов, А.А.Дурнов и др. Под общей ред. Ю.М. Устинова. - Спб.: Судостроение, 2002. сс. 192-195]. Для виклику необхідної станції оператор (вахтовий офіцер) повинний з пульта пристрою ЦВВ вручну сформувати викличну послідовність відповідно до алгоритму роботи пристрою. Для цього необхідно, як мінімум, увести з пульта пристрою ЦВВ 9-знаковий ідентифікатор станції яка викликається (ідентифікатор морської рухомої служби) і номер робочого каналу для наступного радіообміну. Далі виклична послідовність передається в ефір на викличному каналі 70, що спеціально виділений у морській рухомої службі для ЦВВ. Недоліком такої радіоустановки з ЦВВ є також складність і низька оперативність виклику потрібної станції. Це обумовлено тим, що для виклику за допомогою такого пристрою необхідно знати 9-знаковий ідентифікатор станції що викликається і вручну сформувати викличну послідовність відповідно до посібника з роботи з конкретним судновим ЦВВ. В основу винаходу поставлено задачу створення пристрою ЦВВ, який дозволяє автоматизувати та підвищити оперативність виклику станцій морської рухомої служби. Поставлена мета вирішується шляхом того, що в радіоустановку з ЦВВ, що містить прийомопередавач і блок ЦВВ, додатково введені пристрій автоматичної ідентифікаційної системи (АІС), пристрій електронної картографічної навігаційної інформаційної системи (ЕКНІС), підключений до АІС, і блок керування, підключений своїм входом до ЕКНІС, а виходом - до шини модуля клавіатури блока ЦВВ. Підвищення оперативності виклику станцій морської рухомої служби за рахунок уникнення ручного введення параметрів цифрового вибіркового виклику і значного спрощення самої процедури виклику дозволяє оператору - ва хто вому офіцеру морського судна зосередити увагу на навігаційний обстановки, що в остаточному підсумку підвищує безпеку судноплавства. Додаткове обладнання - пристрій АІС і пристрій ЕКНІС, яке застосовується в пристрої що пропонується у той же час виконує свої функції. Використання цих пристроїв для ЦВВ аж ні в якому разі не заважає їхньої роботі. На фігурі показана структурна схема пропонованого пристрою з наступними позначеннями: 1 - УКХ радіоустановка з ЦВВ; 2 - прийомопередавач; 3 - блок ЦВВ; 4 - пристрій АІС; 5 - пристрій ЕКНІС; 6 - блок керування. Штатне радіозв'язне і навігаційне обладнання, що встановлюється на морських судна х, обведено пунктиром. До радіоустановки з ЦВВ, що містить прийомопередавач і блок ЦВВ, підключений блок керування, який приєднаний своїм виходом до шини модулю клавіатури блока ЦВВ, а входом підключений до пристрою ЕКНІС, що приєднаний до пристрою АІС. На фігурі показана n - дротова внутрішня шина модулю клавіатури. Вихід блоку керування також має n - дротів. Автоматична ідентифікаційна система відповідно до Правила 19 нової Глави 5 Міжнародної Конвенції СОЛАС повинна встановлюватися на всіх споруджуваних судна х і раніше побудованих суднах валовою місткістю 300 і більш реєстрових тонн, що роблять міжнародні рейси. Електронна картографічна навігаційна інформаційна система може заміняти паперові навігаційні карти і в даний час широко впроваджується на морських суднах. Таким чином, у пропонованому пристрої використовуються навігаційні пристрої, що обговорені міжнародними правилами устаткування морських суден. Причому використання цих пристроїв ніяким образом не обмежує їхні функціональні можливості, що доводиться поясненням роботи запропонованого пристрою нижче. Пристрій працює таким чином. На дисплеї ЕКНІС відображаються суднові і берегові станції, що виявляються за допомогою АІС. Усі морські судна обладнані апаратурою АІС, яка дозволяє суднам постійно і автоматично передавати свій 9-знаковий ідентифікатор, координати, курс та інші параметри руху судна в УКХ діапазоні на спеціальних каналах АІС. Інші судна приймають цю інформацію і таким чином усі судна із власними векторами швидкості та напрямку руху відображаються на дисплеї пристрою ЕКНІС 5. Пристрій ЕКНІС 5, виконується на базі персонального комп'ютера з відповідним програмним забезпеченням електронної картографії. Блок керування 6 своїм входом підключений до персонального комп'ютера ЕКНІС за допомогою, наприклад, стандартного послідовного інтерфейсу. Ви хід блоку керування 6 підключений до шини модулю клавіатури блока ЦВВ за допомогою п- дротової шини. При необхідності виклику станції морської рухомої служби оператор робить «щиглика» маніпулятором миша по зображенню потрібної станції - морського судна, або берегової станції. При виборі оператором потрібної станції на блок ЦВВ 3 надходить послідовність сигналів, що імітує натискання клавіш на пульті блоку ЦВВ при ручному введенні. Дана послідовність сигналів формується по спеціальній програмі, що зберігається в пам'яті персонального комп'ютера пристрою ЕКНІС 5. Блок керування 6 підключається до блоку ЦВВ 3 таким чином, що виключає обмеження яких-небудь функцій блоку ЦВВ у цілому. Це досягається шляхом підключення блоку керування до внутрішньої шини модуля клавіатури блока ЦВВ. Наприклад, для 4х7 матриці модуля клавіатури паралельна шина для підключення блока керування до блока ЦИВ потребує n=11 ліній. Вихідні сигнали блоку керування 6 діють паралельно сигналам при натисканні на кнопки пульта для ручного введення. Таке підключення не вимагає знання внутрішніх протоколів обміну сигналами в блоці ЦВВ і може бути реалізоване для апаратури ЦВВ будь-якого виробника. Підключення блоку керування до блока ЦВВ через модуль клавіатури зберігає його функціональні можливості в повному обсязі і не обмежує можливості для ручного керування блоком ЦВВ. ЕКНІС разом з АІС є одними з основних навігаційних засобів сучасного устаткування морських суден. Електронні карти відповідно до Міжнародної Конвенції СОЛАС заміняють традиційні паперові карти й одержують усе більш широке поширення. Таким чином, робоче місце оператора - штурмана морського судна за дисплеєм ЕКНІС стає одним з основних на ходовому містку судна. Однак ЕКНІС не має зв'язку з апаратурою радіозв'язку, зокрема, із блоком ЦВВ. Тому оператор для виклику судна змушений відволікатися від контролю навігаційної обстановки для ручного формування викличної послідовності ЦВВ. Пропонований пристрій дозволяє подолати даний недолік і оперативно сформувати виклик, користаючись стандартною технологією роботи з ЕКНІС. Ручне введення параметрів ЦВВ заміняється при цьому автоматичною операцією. Автоматизація і підвищення оперативності виклику станцій морської рухомої служби в остаточному підсумку підвищує безпеку судноплавства. Для підтвердження можливості технічної реалізації і досягнення очікуваного технічного ефекту був розроблений спробний зразок блоку керування і програмне забезпечення для автоматичного формування викличної послідовності ЦВВ. Спробний зразок блоку керування реалізований на базі контролера віддаленого доступ у сімейства 8051 фірми CYGNAL. У якості УКХ радіоустановки з ЦВВ використовувалася апаратура RT2048 (прийомопередавач) і RM2042 (блок ЦВВ з модулем клавіатури у вигляді 4х7 матриці) виробництва фірми SP Radio, у якості пристрою АІС - транспондер МТ-1 виробництва фірми McMurdo, Transas, а в якості пристрою ЕКНІС - персональний комп'ютер - електронні карти Navi-Sailor 3000, Transas Marine. Випробування пристрою доказали можливість уникнення ручного формування ЦВВ і таким чином значно спростити і прискорити саму процедуру формування ЦВВ. Виклик ЦВВ за допомогою запропонованого пристрою займає час 2-3 секунди.