Технические средства автоматизированных систем радиоконтроля


В настоящее время компанией ИРКОС разработана и поставляется широкая номенклатура современных отечественных высокопроизводительных многофункциональных средств радиоконтроля и пеленгования, ядром которых являются цифровые панорамные радиоприемные устройства семейства АРГАМАК. Данные ТС пригодны для использования в любых природных и климатических условиях, поставляются в разных вариантах исполнения: стационарные необслуживаемые, мобильные на наземной и воздушной транспортной базе, транспортируемые и портативные, а также носимые. Новизна технических решений, реализованных в ТС, подтверждена патентами на способы и устройства.

ТС, поставляемые компанией ИРКОС, подробно рассмотрены в последующих разделах каталога. Ознакомимся с наиболее типичными из них.

Прежде всего, остановимся на стационарных станциях радиоконтроля АРЧА-ИН и АРЧА-ИНМ. Эти станции являются необслуживаемыми, то есть не требуют присутствия персонала и управляются дистанционно. Станции обычно располагаются в густонаселенных местах, крупных городах, промышленных центрах. Необходимое количество станций определяется площадью, рельефом местности, типом используемых РЭС в данном районе. Для определения координат источников любая точка контролируемой территории должна находиться в зоне действия, по крайней мере, двух пеленгаторных или измерительно-пеленгаторных станций.

АРЧА-ИН – стационарная измерительная необслуживаемая стационарная станция радиоконтроля. Она состоит из двух основных устройств: корреляционно-интерферометрического радиопеленгатора АРТИКУЛ-С и панорамного измерительного цифрового радиоприемного устройства (ЦРПУ) (измерителя напряженности поля) АРГАМАК-ИС. Аппаратура находится в специальных защищенных боксах, что делает возможным ее размещение на открытом воздухе без использования служебных помещений, например, непосредственно на крыше здания. Типовой диапазон температуры окружающей среды составляет от минус 55ºС до плюс 55ºС.



Антенная система радиопеленгатора АРТИКУЛ-С и измерительная антенна БВДП и Панорамный измерительный приемник АРГАМАК-ИС с измерительными антеннами на поворотном устройстве

Особенностью входящего в состав станции радиопеленгатора АРТИКУЛ-С является интегрированное радиоприемное устройство, вмонтированное непосредственно в основание кольцевой антенной решетки. Такое конструктивное решение устраняет антенный эффект, обеспечивает высокую чувствительность и точность пеленгования. Другой интересной особенностью является возможность пеленгования сигналов в коротковолновой области по поверхностной волне, начиная от 1,5 МГц. В максимальном составе верхняя рабочая частота пеленгатора составляет 8000 МГц.

В качестве измерительных антенн для ЦРПУ АРГАМАК-ИС применяется ненаправленная активная антенна – блок выносного датчика поля (БВДП), также могут использоваться направленные антенны, установленные на опорно-поворотном устройстве. Нижняя рабочая частота составляет 0.009 МГц, верхняя рабочая частота, при наличии в составе станции конвертора АРК-КНВ4, составляет 18000 МГц.

АРЧА-ИНМ – измерительная необслуживаемая стационарная станция радиоконтроля. Ее отличием от станции АРЧА-ИН является то, что она состоит всего из одного приемного блока, устанавливаемого на одну мачту. В приемном блоке размещен панорамный измерительный приемник АРГАМАК-ИС с дополнительным (вторым) синхронным каналом приема радиосигналов. Такое решение позволило объединить в одном устройстве возможности измерительного приёмника и корреляционного интерферометра.



Станция АРЧА-ИНМ и Мобильная измерительная станция АРГУМЕНТ-И на базе УАЗ Патриот

Как и в радиопеленгаторе АРТИКУЛ-С, в станции АРЧА-ИНМ приемник интегрирован в основание кольцевой пеленгаторной антенной системы. Для измерения напряженности поля используется антенна БВДП, размещенная над круговой пеленгаторной решеткой. Передача данных и команд управления по кабелю снижения осуществляется в цифровой форме по интерфейсу Ethernet (витая пара или оптоволокно), по нему передаются команды и потоки цифровых данных: временные выборки радиосигналов, спектры, демодулированные сигналы и т.п. Использование интегрированного цифрового приемника и цифровых интерфейсов передачи данных полностью устраняет антенный эффект в кабеле снижения, обеспечивает высокую чувствительность, а также точность пеленгования и измерений параметров сигналов, сохраняет динамический диапазон, делает возможным использование кабеля снижения длиной до 100 м и более, а кроме того упрощает проведение калибровок измерительного тракта.

Вместе со стационарными станциями в состав системы, как правило, входят мобильные станции со средствами измерений и пеленгования. Использование мобильных станций позволяет обеспечить необходимую зону покрытия при минимальном количестве стационарных станций, что снижает суммарную стоимость системы.

Мобильные станции могут быстро переместиться в район, находящийся вне зоны действия стационарных средств. Они эффективны для проведения операций радиоконтроля, когда малая мощность передатчиков, высокая направленность передающих антенн, удаленность источника радиоизлучения усложняют или делают невозможным проведение измерений стационарными средствами. Мобильная станция выполняет работы по измерению параметров и локализации источников радиоизлучения, как в составе автоматизированной системы, так и автономно.

В качестве транспортной базы для мобильной станции радиоконтроля АРГУМЕНТ-И могут быть использованы различные микроавтобусы, например, Volkswagen Caravelle, Mercedes Sprinter, Ford Transit, легковые автомобили повышенной проходимости, например, Land Cruiser, УАЗ Патриот и т.п. Состав ТС радиоконтроля мобильной станции варьируется в зависимости от назначения. Обычно в мобильной станции имеется корреляционно-интерферометрический автоматический пеленгатор АРТИКУЛ-М и измерительный приемник АРГАМАК-ИС. Диапазон рабочих частот мобильного пеленгатора АРТИКУЛ-М в максимальной конфигурации (без смены антенной системы) составляет от 1,5 до 8000 МГц. Мобильная станция может работать в движении и на стоянке, под управлением автоматизированной системы или автономно. Даже при одиночной работе станция обеспечивает определение местоположения источников радиоизлучения с высокой точностью.



Рабочие места операторов в мобильной станции на базе УАЗ Патриот и Станция АРГУМЕНТ-И на базе автомобиля Ford Transit

В автоматизированных системах находят широкое применение ТС, имеющие портативное (транспортируемое) исполнение. Такие средства имеют сравнительно малый вес и габариты, что делает возможной их транспортировку не только автомобилем, но и вручную одним или несколькими операторами.

Подобные средства используются на стационарных или временных постах, не оборудованных электропитанием, а также на открытой местности. Они могут быть быстро развернуты в местах, недоступных для транспортных средств - в горах или в условиях бездорожья, использоваться на временных постах, например, на крышах зданий в городских условиях.

АРЧА-ИТ - транспортируемая измерительная станция радиоконтроля и пеленгования. Ее конструкция аналогична конструкции стационарной станции АРЧА-ИНМ. Основным блоком является цифровой панорамный приемник АРГАМАК-ИС, аттестованный как средство измерений, с дополнительным (вторым) каналом приема радиосигналов, что делает возможным измерение параметров сигналов и корреляционно-интерферометрическое пеленгование. Как и в станции АРЧА-ИНМ, приемник размещен в непосредственной близости от антенной системы, что обеспечивает высокую чувствительность измерений и пеленгования, широкий динамический диапазон. Отличие от станции АРЧА-ИНМ состоит в использовании съемных антенн с малым весом и габаритами. Для пеленгования применяется портативная антенная система АС-НП5, а для выполнения измерений напряженности электромагнитного поля вместо АС-НП5 используется ненаправленная измерительная антенна БВДП. В отличие от станции АРЧА-ИНМ, переход между режимами работы Пеленгование и Измерение требует механической замены используемой антенны. Для обеспечения диапазона рабочих частот от 1,5 до 8000 МГц станция дополнительно комплектуется антенными системами АС-НП-КВ, АС-НП2.



Транспортируемая станция радиоконтроля и пеленгования АРЧА-ИТ и АРТИКУЛ-МТ - транспортируемый автоматический пеленгатор

АРТИКУЛ-МТ - транспортируемый автоматический корреляционно-интерферометрический пеленгатор. АРТИКУЛ-МТ предназначен для контроля радиообстановки, в нем используется двухканальное цифровое радиоприемное устройство АРГАМАК, не аттестованное как тип средства измерений. В силу менее жестких требований по стабильности параметров, бокс, в котором размещен приемник, имеет упрощенную конструкцию и меньшие габариты по сравнению с боксом для приемника станции АРЧА-ИТ. Со сменными антенными системами АС-НП-КВ, АС-НП2, АС-НП5 диапазон рабочих частот составляет от 1,5 до 8000 МГц.

АРТИКУЛ-Н1 - носимый автоматический широкодиапазонный корреляционно-интерферометрический пеленгатор. АРТИКУЛ-Н1 предназначен для работы в стационарном, мобильном и носимом режимах. В стационарном режиме антенная система пеленгатора размещается на мачте высотой до 6 м. В мобильном режиме антенная система пеленгатора устанавливается на крышу автомобиля при помощи магнитной подставки или монтируется в багажном боксе из радиопрозрачного материала. В носимом режиме антенная система и двухканальное панорамное радиоприемное устройство АРГАМАК-2К крепится на специальный легкий станок с наплечными лямками и поясным ремнем, позволяющий оператору нести все оборудование, необходимое для работы в движении. Общая масса для работы в носимом режиме не превышает 16 кг. Сменные антенные системы АС-НП-КВ, АС-НП1, АС-НП2 и АС-НП5 обеспечивают диапазон рабочих частот пеленгования от 1,5 до 8000 МГц. При работе на временных стоянках антенная система размещается на складной мачте.



АРТИКУЛ-Н1, установленный на автомобиль и АРТИКУЛ-Н1 на временном посту



АРТИКУЛ-Н1, закрепленный на носимом оператором станке и Портативный пеленгатор АРТИКУЛ-П

АРТИКУЛ-П - портативный автоматический корреляционно-интерферометрический пеленгатор, предназначенный для работы на временных постах. Антенная система состоит из двух круговых антенных решеток - литер. Первая литера имеет складную конструкцию траверс, плоские антенные элементы, а вторая литера выполнена съемной. Как и в других технических средствах в радиопеленгаторе использованы унифицированные цифровые радиоприемные устройства АРГАМАК, размещенные в основании первой литеры антенной системы. В сложенном состоянии пеленгатор помещается в специальный транспортировочный тубус. Общий вес антенной системы вместе с мачтой, пеналом, растяжками и анкерами не превышает 24 кг. Рабочий диапазон частот составляет от 25 до 3000 МГц.

В качестве транспортируемого радиоприемного устройства в автоматизированных системах находит применение АРК-Д11– двухканальное панорамное цифровое радиоприемное устройство, выполненное в виде ударопрочного кейса. Основным назначением АРК-Д11 является решение задач по поиску несанкционированных радиоизлучений в инженерных объектах, зданиях и сооружениях. Кроме того, АРК-Д11 может использоваться и для проведения радиоконтроля на местности, включая пеленгование. В комплекте со сменными антенными системами АС-НП-КВ, АС-НП1, АС-НП2 и АС-НП5 рабочий диапазон частот пеленгования составляет от 1,5 МГц до 8000 МГц, а с конвертором АРК-КНВ4М – до 18 ГГц.

Для осуществления радиоконтроля на открытой территории и внутри объектов, включая точную локализацию источников радиоизлучения, используются ручные средства, такие как радиопеленгаторы АРК-РП3М, носимые измерительные комплексы АРК-НK5И. Помимо панорамного спектрального анализа, обнаружения и ручного пеленгования радиосигналов с аналоговой и неперекрывающихся по полосе сигналов с цифровой модуляцией, пеленгатор осуществляет идентификацию и адресное пеленгование базовых и абонентских станций GSM, DECT, беспроводных устройств Wi-Fi. При работе на местности в пеленгаторе имеется режим автоматического расчета координат пеленгуемого источника и отображения его местоположения на электронной карте местности.



Двухканальное ЦРПУ АРК-Д11 и Ручной пеленгатор АРК-РП3М

В системе АРЕАЛ в качестве ТС для поиска несанкционированных источников внутри объектов, например, в зданиях, используются, двухканальные и одноканальные радиоприемные устройства, такие как АРК-Д11, АРК-Д1, АРГАМАК-2К или выносные радиоприемные модули АРГАМАК-ВМ0, АРГАМАК-ВМ1 с набором антенн.

Уникальной особенностью изделий на основе ЦРПУ семейства АРГАМАК с полосой мгновенного обзора до 24 МГц, таких как АРГАМАК-ИС, АРГАМАК-ЦС, АРК-Д11, АРК-Д1, АРЧА-ИНМ, АРТИКУЛ-С, АРТИКУЛ-М, АРЧА-ИТ, АРТИКУЛ-МТ, АРТИКУЛ-Т, является наличие дополнительного аналогового тракта с полосой 0,5 МГц, что крайне важно для устранения перегрузки цифрового тракта в условиях сложной электромагнитной обстановки.

Измерительные средства АРГАМАК-ИС, АРГАМАК-М, АРК-КНВ4, АРГАМАК-РС, имеют государственные сертификаты типа средства измерений и аттестованные методики, которые регламентируют выполнение измерений, учитывают рекомендации ITU-R SM.328, ITU-R SM.377, ITU-R SM.378, ITU-R SM.443, ITU-R SM 1268, ITU-R SM.1880.

Все ТС радиоконтроля на основе ЦРПУ семейства ЦРПУ АРГАМАК, входящие в состав станций и комплексов, обеспечивают выполнение высокоточных измерений, панорамный, спектральный и векторный анализ сигналов, кроме того делают возможным определение служебных идентификаторов и параметров систем телекоммуникаций, таких как АPСO Р25, DMR, GSM, UMTS, LTE, IS-95, cdma2000, EV-DO, TETRA, DECT, DVB T/T2/H, Wi-Fi и др.

Измерительный приемник АРГАМАК-ИС имеет функции синхронизации по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) GPS/ГЛОНАСС, что позволяет повысить стабильность частоты опорного генератора с 10-9 до 2×10-12 и реализовать высокоточное измерение частоты принимаемого сигнала. Обеспечивается измерение параметров сигналов цифрового телевидения с высокой точностью, включая измерение частоты. Согласно аттестованной методике измерений (свидетельство об аттестации №0001/РОСС СОБ 6.00095.2013/2015 от 20.10.2015), относительная погрешность оценки частоты не превышает ±5×10-11. При этом погрешность измерения уровня сигнала не превышает ±1 дБ, погрешность измерения полосы частот ±0,1 %. Величины погрешностей измерений удовлетворяют требованиям ГОСТ Р 55696-2013, ГОСТ Р 5939-2014 и действующим нормам ГКРЧ.

Реализованная в ЦРПУ АРГАМАК-ИС и АРГАМАК-РС высокоточная синхронизация от ГНСС сделала возможным определение времени прихода сигналов на приемные устройства с точностью до 20-50 нс, что позволяет использовать в автоматизированных системах на их основе разностно-дальномерный метод вычисления координат источников радиоизлучения, не требующий наличия пеленгаторов. Точность местоопределения зависит от количества радиоприемных устройств, их взаимного расположения, условий приема радиосигналов, ширины полосы принимаемых радиосигналов и других факторов. В системе, включающей пеленгатор и измерительные приемники, применяются гибридные алгоритмы с использованием информации о времени, уровнях и углах прихода сигналов, что повышает точность местоопределения ИРИ.


Таблица 1. ТТХ стационарных и мобильных станций радиоконтроля.

Параметры
АРЧА-ИН
АРЧА-ИНМ
АРГУМЕНТ-И
Панорамный спектральный анализ, одноканальное и многоканальное пеленгование
Диапазон рабочих частот (базовый состав/максимальный), МГц
20–3000 / 1,5–8000
20–3000 / 1,5–3000
20–3000 / 1,5–8000
Скорость панорамного спектрального анализа, ГГц/с
до 20 (в диапазоне частот 20 – 3000 МГц)
Скорость многоканального пеленгования, ГГц/с
до 2,5 (в диапазоне частот 20 – 3000 МГц)
Максимальная полоса одновременной обработки, МГц
до 40
Чувствительность по полю
см. таблицу 2
Точность (СКО)
см. таблицу 2
Вынос антенной системы пеленгатора
до 100 м
-
Измерение напряженности поля и параметров радиосигналов
Диапазон рабочих частот (базовый состав/максимальный), МГц
20–3000 / 0,009–18000
20–3000 / 20–8000
20–3000 / 0,009–18000
Максимальная полоса одновременной обработки, МГц
до 20
Запись радиосигнала в полосе, МГц
до 40
Анализ служебных идентификаторов и параметров систем
GSM, UMTS, LTE, IS-95, cdma2000, EV-DO, TETRA, DECT, Wi-Fi, DVB T/T2/H, DMR, APСO P25
GSM, UMTS, LTE, IS-95, cdma2000,
EV-DO, TETRA, DECT, DVB T/T2/H, DMR, APСO P25
Вынос антенной системы, размещенной на мачте
до 100 м
-


Таблица 2. Точность и чувствительность стационарных и мобильных пеленгаторов.

Наименование ТС (АС)
Зависимость СКО пеленгования от частоты (МГц), град
Зависимость чувствительности пеленгования от частоты (МГц), мкВ/м
АРТИКУЛ-ИНМ (АС ПП5), АРТИКУЛ-С (АС ПП4)

АРТИКУЛ-М (АС МП)


Таблица 3. ТТХ портативных средств измерения и пеленгования.

Параметры
Наименование ТС (АС)
транспортируемые
портативные
АРЧА-ИТ (АС-НП5)
АРТИКУЛ-МТ (АС-НП5)
АРК-Д11
(АС-НП-КВ, АС-НП5, АС-НП2)
АРТИКУЛ-Н1
(АС-НП-КВ, АС-НП5, АС-НП2)
АРТИКУЛ-П (АС-ПП17)
Возможность установки АС на мачту
Да
Да
Да
Да
Да
Возможность установки АС на крышу автомобиля
Да
Да
Да
Да
Нет
Возможность установки АС на специальный станок оператора
Нет
Нет
Нет
Да
Нет
Допустимый вынос АС от оператора
До 80 м
До 80 м
До 6 м
До 6 м
До 80 м
Диапазон рабочих частот в режиме пеленгования
20– 3000 МГц
На мачте без смены АС:
базовый 20…3000 МГц,
полный 20…8000 МГц.
На машине со сменной АС:
20…3000 МГц или 3…8 ГГц
На мачте без смены АС:
базовый 20…3000 МГц,
полный 1,5…8000 МГц
Со сменными АС на штативе или машине:
базовый 20…3000 МГц,
полный 1,5…8000 МГц
20–3000 МГц
Точность (типовая) пеленгования (СКО)
См. Таблицу 4
Чувствительность пеленгования (типовая)
См. Таблицу 4
Скорость многоканального пеленгования
до 2500 МГц/с
до 150 МГц/с
Максимальная ширина полосы одновременной обработки
1 МГц (1.5- 30 МГц)
10 МГц (20 – 110 МГц)
20 МГц (110 – 220 МГц)
40 МГц (220–3000 МГц)
5 МГц
Динамический диапазон по интермодуляции 3 и 2 порядка
Не менее 75 дБ
Динамический диапазон с учетом аттенюатора / без аттенюатора
≥ 140 дБ / ≥ 80 дБ
Подавление побочных каналов приема
Не менее 80 дБ
Не менее 75 дБ
Относительная нестабильность частоты
10-9
5x10-7
Скорость панорамного спектрального анализа / дискретность спектра
До 20 ГГц/с / 6,25 кГц в диапазоне частот 20 – 3000 МГц
До 3,5 ГГц/с / 6,25 кГц
в диапазоне частот 20 – 3000 МГц
Дискретность настройки
1 Гц
Виды демодуляторов
CW, AM, FM, SSB, USB, LSB, ASK, PSK, FSK
Управление
1 Gbit LAN
USB, удаленное по протоколу TCP/IP
GPS / GLONASS
Встроенный
Питание
Сеть переменного тока 220 В, автомобильная сеть 12/24 В
Рабочая t °C для АС и блока приема
От -40°C до +50°C
Рабочая t °C для аппаратуры в салоне автомобиля
От -10°C до +45°C
Максимальная высота установки над уровнем моря
4500 м


Таблица 4. Точность и чувствительность транспортируемых и портативных пеленгаторов.

Наименование ТС (АС)
Зависимость СКО пеленгования от частоты (МГц), град
Зависимость чувствительности пеленгования от частоты (МГц), мкВ/м
АРТИКУЛ-П (АС ПП17)

АРЧА-ИТ, АРТИКУЛ-Н1, АРТИКУЛ-МТ, АРК-Д11
(АС-НП-КВ)

АРЧА-ИТ, АРТИКУЛ-МТ, АРТИКУЛ-Н1, АРК-Д11
(АС-НП5)

АРЧА-ИТ, АРТИКУЛ-Н1, АРТИКУЛ-МТ, АРК-Д11
(АС-НП2)


На главную