В 80-е годы руководство Армии и Морской пехоты, убедившись в ограниченных возможностях разрабатываемой под их эгидой системы определения местоположения PLRS, провела ряд программ по созданию усовершенствованного варианта системы - EPLRS, и приняло решение совместно с другими видами войск о разработке новой интегрированной системы PJH (PLRS - JTIDSHybrid). При этом обозначились направления совершенствования составляющих единой системы радиосвязи PJH: радиостанции системы JTIDS обеспечивают высокоскоростную передачу данных в звене бригада-дивизия, а радиостанции системы EPLRS — низкоскоростную передачу данных в частях и подразделениях бригады. При обеспечении взаимодействия с другими видами ВС предпочтение отдается радиостанциям JTIDS. Также в состав интегрированной PJHвключены т.н. сетевые центры управления, предназначенные для централизованного управления сетями радиостанций систем JTIDS и EPLRS. Представляет интерес топология системы PJH, которая функционирует на основе ряда ЭВМ-сетей с коммутацией пакетов, алгоритм функционирования которых осуществляется в соответствии с усовершенствованным протоколом Х.25, ориентированным специально под военные цели, в отличие от своего коммерческого аналога, не сопоставимого с протоколом Link-16JTIDS. Военный вариант Х.25 имеет программно-аппаратные средства, преобразующие сообщения формата Х.25 сети EPLRS в сообщения формата Link-16 сети JTIDS системы PJH. В рамках обеспечения всеобъемлющего информационного превосходства над противником, повышения оперативности и эффективности взаимодействия и управления различными родами и видами войск, предусматривается применение в системе PJHретрансляции оперативной информации с задействованием спутниковых линий связи, доступ к которым осуществляется сопряженными с сетями PJHспециальными мобильными станциями спутниковой связи, функции управления которыми принадлежат сетевым центрам управления. [1,4].
3. Общие сведения о системе JTIDS, ее функциональные возможности
Многогранность задач использования системы, послужило предпосылкой для создания качественно новой системы связи, способной в интересах реализации принципа разделенной обработки данных для обмена и распределения тактической информации в оперативно-тактическом звене управления (ОТЗУ) всех видов вооруженных сил. Наряду с обеспечением помехозащищенного непрерывного обмена засекреченной информацией между различными потребителями в звене управления JTIDSпредназначена для решения таких задач, как навигация и опознавание подвижных объектов, управление и наведение систем высокоточного оружия (ВТО) любого варианта базирования – наземного, морского, воздушного и космического; управление беспилотными летательными аппаратами, автоматической ретрансляции оперативных данных между информационными системами различного назначения, в случаях, когда расстояние между ними превышает дальность прямой геометрической видимости, что в конечном итоге позволяет осуществить обмен данными на расстояниях до 900 км [1,4,10] а, учитывая возможность использования космического связного сегмента ретрансляции данных, позволяет вести обмен в глобальных масштабах.
Пропускная способность этой системы достаточна для обслуживания широко рассредоточенных тактических элементов управления и контроля самолетов, БЛА, надводных кораблей, подводных лодок и других объектов, которые будут являться как источниками, так и потребителями информации.
С технической точки зрения JTIDS является совершенной радиотехнической системой реализующей передовые технологии передачи тактической информации различного типа и предназначения, высокопроизводительные программно-аппаратные методы ее обработки и адресации, оперативные способы контроля и управления сложными пространственно разнесенными объектами.
Функционирование JTIDSосновано на комбинированном методе расширения спектра сигналов (РС): за счет ППРЧ (FH-FrequencyHopping) несущей базового импульса и фазовой манипуляции минимальным сдвигом 32-х элементным псевдослучайным кодом (метод прямой последовательности DS-DirectSequence). Применение в системе комбинированного метода РС является следствием того, что базовые методы PC не всегда могут применяться в чистом виде. В общем случае комбинированные сигналы используются тогда, когда имеют место противоречивые требования к тем или иным характеристикам РЭС, удовлетворить которым невозможно за счет какого-либо одного вида модуляции, что в конечном итоге и нашло практическое применение при реализации системы JTIDS.[3,6]
Режим работы с расширением спектра (РС) сигналов и применением принципов корректирующего кодирования снижает вероятность обнаружения и перехвата передаваемой информации в сложной радиоэлектронной обстановке (РЭО), а также снижает возможности РЭП системы в целом.[1,4]
4. Особенности организации МДВР. Структура сигналов, используемых в системе
В режиме МДВР каждому абоненту (пользователю) выделяется периодически стандартный временной интервал СВИ (также именуемый кадром) для приема или передачи информации, циркулирующей в той или иной сети, входящей в систему связи JTIDS, причем, необходимый ресурс связи распределяется путем предоставления каждому абоненту всего спектра канала в течение отведенного ему СВИ. Таким образом, время в сети разбито на интервалы, кадры. Промежутки времени, разделяющие используемые кадры, называются защитными интервалами (ЗИ).
Активные абоненты (т.е. абоненты, передающие информацию) сети должны иметь по крайней мере одно временное окно в каждой эпохе; пассивные (абоненты, работающие только на прием) — могут работать на прием без отведенных для них специальных временных окон.
Общая структура кадров периодически повторяется, так что передача данных в режиме МДВР – это один или более временных интервалов, которые периодически повторяются на протяжении всего сверхцикла (эпохи). Каждая передающая станция транслирует информацию в виде пакетов таким образом, чтобы они поступали в систему в соответствии с расписанием СВИ, устанавливаемым управляющей станцией сети. Принимающая станция детектирует и разуплотняет уплотненные данные соответствующего именно ей пакета, что предполагает избирательность доступа к информации и использование средств фильтрации (например, по представляющему интерес географическому району, по типу используемой для решения возникающих задач информации). [2].
Интервал времени выхода на связь всех абонентов в системе получил название сверхцикла(иначе суперцикл или эпоха) и имеет длительность 12,8 мин., после чего временные окна, входящие в эпоху перенумеровываются. Учитывая также тот факт, что временная шкала в сети задается ее управляющей станцией, которая передает управляющие сообщения в подчиненную сеть один раз в течение 64 циклов, поэтому суперциклом можно также назвать промежуток времени между двумя последовательными излучениями управляющей станции. Структура суперцикла приведена на рис.1[1]. Суперцикл состоит из 64 циклов по 12 с каждый, а цикл, в свою очередь, состоит из 1536 СВИ или кадров. Таким образом, суперцикл содержит 98 304 кадров. Длительность - кадра 7,8125 мс. Поэтому, если нет необходимости обновлять информацию об объекте чаще одного раза в каждые 12,8 мин, то пропускная способность сети может составить 98 тыс. участников (иными словами, это соответствует тому, что в сети каждому участнику информационного обмена (разумеется, только активному) выделяется только 1 СВИ).
Использование МДВР в JTIDS позволяет выходить на связь до 1500—2000 абонентов в сети одновременно, в соответствие со структурой цикла. [1]
Следует отметить, что число выделяемых СВИ для каждого конкретного абонента не является строго фиксированной величиной, и может варьировать в зависимости от оперативной необходимости.
В типовом варианте построения системы СВИ состоит из начального интервала, называемого джиттером, передаваемого информационного пакета и защитного интервала. Положение информационного пакета длительностью 3354 мкс внутри СВИ определяется величиной джиттера. Для повышения защиты системы от преднамеренных помех в одном из режимов работы значение длительности джиттера изменяется от кадра к кадру по псевдослучайному закону [1].
Передаваемый информационный пакет состоит из 129 слов, как правило, из трех основных составляющих частей:
1. составляющая синхронизации и уточнения времени (первые 16 слов предназначены для синхронизации, следующие четыре слова с 17 по 20 - для уточнения времени или точной синхронизации);
2.заголовок (состоит из 16 слов (21—36)), который содержит информацию о коде идентификации и адресе абонента, типе сообщения, приоритете, адресе канала, тип реализуемой станцией функции (МДВР, TACAN, Мк12), тип передаваемой информации, тип использования станции по предназначению (передача, прием, не используется), а также, для работы в каждой из пяти одновременно доступных сетей, процессор станции присваивает заголовку каждого СВИ номер сети в которой на данный момент работает абонентская станция. Эти данные включаются в состав заголовка пакета в каждом СВИ, что позволяет на приемном конце правильно интерпретировать сообщение