Оформить заказ
Оставьте свои контакты и мы свяжемся с вами для уточнения деталей
Боевой комплекс КТС «Стрела» выполнен в двух вариантах: «Командир» (для оснащения командиров отделений и взводов) и «Боец» (для отдельных военнослужащих). Данное устройство обеспечивает вывод на экран информации о местоположении военнослужащего, координат контрольных точек маршрута движения, а также обмен формализованными текстовыми сообщениями.
Комплекс тактической связи «Стрела»
Актуальность задачи

Работы по созданию новых видов вооружения и полевой экипировки, интегрированных в боевой комплект пехотинца (БКП), ведутся в странах НАТО («HMS Rifleman Radio», «FELIN», «IdZ-ES» и «Normans» и др.) с начала 2000-х годов. Особое внимание при этом уделяется созданию радиоэлектронного оборудования (РЭО) БКП, отвечающего требованиям работоспособности в сложных полевых условиях. В 2007 году принят на вооружение комплекс разведки управления и связи (КРУС) «Стрелец» для боевой экипировки военнослужащего «Ратник». В 2015-2016 модернизированные комплексы «Стрелец-М» поступили в ВС России.

Все вышеперечисленные комплексы имеют близкие ТТХ и предназначены для индивидуального приборного оснащения военнослужащих с целью повышения эффективности решения задач информационного обеспечения и управления, включая связь, навигацию, выдачу сведений об обнаруженных объектах, выработку данных для применения оружия с целью повышения эффективности огневого поражения противника.

На компьютере командира подразделения отображается необходимая информация о подчиненных, а также поступающая от них информация о противнике. Обычному солдату для этого надо нажать всего пару кнопок и координаты его местонахождения или расположение противника появятся на компьютере командира. Начальник подразделения сможет без проблем совмещать полученные данные с электронной картой местности, или с фотографией заданного района, полученной со спутника. Дополнительными компонентами боевой экипировки комплекта РЭО БКП могут быть средства для мониторинга состояния бойца.

Разработки новых образцов РЭО БКП ведутся во всех развитых странах мира, так как создание лучших систем обеспечит получение военного преимущества. Следует отметить, что все рассмотренные системы предназначены для проведения общевоисковых операций в течении ограниченного времени на небольшой территории. Создание специализированных комплексов, которые обеспечивают большую дальность связи, скрытность передачи информации, длительный ресурс работы и низкие массогабаритные характеристики крайне актуально для воинских подразделений разведки и сил специального назначения. В России такие разработки ведутся в интересах разных силовых структур, информация по которым носит закрытый характер. Поэтому проведем сравнительный анализ тактических и технических характеристик КРУС «Стрелец» (информация из открытых источников) и КТС «Стрела».

Сравнение тактико-технических характеристик КРУС «Стрелец» и КТС «Стрела»
Сравнительная таблица тактико-технических характеристик КРУС «Стрелец» и КТС «Стрела»

Описание

Боевой комплекс КТС «Стрела» выполнен в двух вариантах: «Командир» (для оснащения командиров отделений и взводов) и «Боец» (для отдельных военнослужащих). Вариант «Боец», являющийся базовым, оснащен приемопередатчиком L-радиостанцией и устройством отображения данных. Последнее крепится на запястье военнослужащего или специальном разгрузочном жилете и имеет встроенный приемник, цифровой магнитный компас, монохромный жидкокристаллический дисплей и клавиши управления. Данное устройство обеспечивает вывод на экран информации о местоположении военнослужащего, координат контрольных точек маршрута движения, а также обмен формализованными текстовыми сообщениями. Устройства синхронизируются с помощью часов реального времени. Для вызова «абонента» предусмотрен миниатюрный вибромотор. В состав устройства входит энергонезависимая память, позволяющая фиксировать все действия и перемещения бойца. Журнал событий может передаваться на устройство «командир» по запросу.

Все устройства имеют возможность определения координат в системе GPS/ГЛОНАСС. Данные GPS передаются на командное устройство с заранее установленным интервалом или их передача может полностью отключаться.

В разрабатываемой системе предусмотрена возможность записи видео на накопитель объемом 32 Гб, обеспечивая непрерывную видеозапись в течении 8 часов. Предусмотрена возможность передачи отдельных кадров видеозаписи по радиоканалу. При этом передача одной картинки может занимать от 10 до 20 секунд. В разрабатываемой системе предусмотрена возможность передачи речевых сообщений или озвучивание стандартных команд, записанных в памяти устройства. Каждое оконечное устройство имеет возможность переключаться в режим ретранслятора и таким образом увеличивать дальность связи на необходимую для связи с абонентом дистанцию. В системе предусмотрена возможность подключения различных периферийных устройств по модульному принципу и число таких устройств ограничивается только весом общей экипировки бойца. Для реализации такого подхода в системе предусмотрено подключение отдельного интерфейсного модуля. Система может обеспечивать дистанционное включение на экипировке бойца различные исполнительные устройства. Начиная от устройств ведения огня и заканчивая устройствами для реанимации или оказания первой необходимой помощи. В любом оконечном устройстве предусмотрена возможность подключения приборов регистрации жизнедеятельности бойца.

Командирский вариант устройства «Командир», в отличие от базового, имеет возможность наращивания своей конфигурации, подключением портативного планшетного компьютера (КПК) с расширенными вычислительными возможностями. Предустановленное в нем ПО позволяет отображать на экране электронную карту района боевых действий взвода (отделения) с указанием на ней условными символами как своего местоположения, так и других военнослужащих и соседних (взаимодействующих) подразделений, а также основные разведсведения о силах и средствах противника. Положение карты на экране автоматически ориентируется в соответствии с данными цифрового магнитного компаса. Для отображения информации с различной степенью детализации обеспечивается ее масштабирование.

Управление действиями бойцов осуществляется с командного устройства, которое в свою очередь является частью сетевой системы более высокого порядка. Команды передаются в виде цифрового кода, а на оконечном устройстве после приема команды включается звуковой генератор шаблонов команд и параллельно на экране оконечного устройства отображается шаблон команды. Обе эти возможности могут отключаться не зависимо одна от другой. При этом обеспечивается максимальная дальность связи с оконечными устройствами, которая в сельской местности может составлять от 10 до 15 км, а в условиях плотной городской застройки от 3 до 5 км.

Технические аспекты построения КТС «Стрела»

На основе собственной разработки приемо-передающего модуля, включающего прикладное программное обеспечение управляющего микроконтроллера ATMega128 и однокристальные трансиверы Semtech на аппаратном уровне, позволяющее создавать системы с возможностью беспроводной передачи данных на расстояния до 15 км (в зависимости от особенностей рельефа местности).

Приемопередатчики LoRa со сверхдальним радиусом действия: • это широкий диапазон рабочих частот, обеспечивающий гибкость применения и включающий не требующие лицензирования ISM-частоты 433, 868 и 915 МГц: 137–1020 МГц (у SX1276 и SX1277), 137–525 МГц (у SX1278) и 137–960 МГц (у SX1279); • использование двух входных/выходных каналов для работы на разных частотах.

Отличная чувствительность приема (до -148 дБм) и выходная мощность передатчиков, программируемая до +20 дБм с шагом 1 дБ, позволяют обеспечить энергетический бюджет канала связи в 168 дБ.

Малое собственное энергопотребление - до 13,8 мА в режиме приема (при максимальной полосе пропускания) и 29 мА в режиме передачи при выходной мощности +13дБм — значительно увеличивает срок бесперебойной службы беспроводного модуля.

В спящем режиме потребляется не более 100 нА, при этом гарантируется сохранение содержимого внутренних управляющих регистров.

Трансиверы SX1276/7/8/9 обладает отличными показателями по интермодуляционным искажениям третьего порядка (IIP3). При максимальном усилении и чувствительности этот показатель составляет -11 дБм, что в сочетании с избирательностью по соседнему каналу (не менее 72 дБ) и избирательностью по зеркальному каналу (не менее 66 дБ) позволяет получить наиболее устойчивое и надежное решение для различных условий эксплуатации.

Превосходная чувствительность (до -148 дБм) — ключевая характеристика LoRa-устройств компании Semtech, достигаемая благодаря применению одноименного метода модуляции. Этот способ модуляции предполагает использование технологии расширения спектра, при которой данные кодируются широкополосными ЛЧМ-импульсами с частотой, увеличивающейся или уменьшающейся на некотором временном интервале. В отличие от технологии прямого расширения спектра такое решение делает приемник устойчивым к отклонениям частоты от номинального значения и упрощает требования к тактовому генератору.

С учетом максимальной разрешенной выходной мощности отдельных трансиверов бюджет канала связи составляет 168 дБ, что позволяет организовать гарантированную линию связи на расстояниях до 15 км в сельской местности и до 5 км в условиях плотной городской застройки. Для сравнения: максимально возможная дальность передачи данных интеллектуальных приборов учета с использованием GFSK-модуляции составляет не более 1–2 км.

Следует также отметить, что технология расширения спектра совместно с применяемой упреждающей коррекцией ошибок, восстанавливающей искаженные биты данных, позволяет повысить отношение сигнал/шум и обеспечить работу в условиях импульсных помех. Например, при использовании коэффициента расширения SF=12 демодулятор LoRa может работать при соотношении сигнал/шум на входе радиоприемного тракта равным –20 дБ. Здесь отрицательные значения указывают на возможность принимать сигнал ниже уровня собственных шумов. Коррекция ошибок требует внесения небольшой избыточности, связанной с дополнительным кодированием данных в передаваемом пакете. LoRa-устройства стабильно функционируют в условиях воздействия сильных интерференционных помех от субгигагерцовых сигналов оборудования стандартов 4G/LTE. Так, уровень подавления внутриполосных интерференционных помех у SX1272 на 25 дБ лучше по сравнению с компонентами с частотной манипуляцией.

Еще одной отличительной чертой являются превосходные селективные возможности приемников. Типовые значения соответствующих показателей будут рассмотрены далее применительно к конкретным устройствам.

В системах автоматизации часто вынужденно приходится применять ячеистую топологию сети для организации надежного канала связи с узлами, удаленными от координатора. В этом случае разработчикам необходимо рассмотреть варианты питания, а также обеспечить маршрутизацию, автоматическое распознавание, самовосстановление и исключение отказа всей сети в результате выхода из строя одного узла, что является непростой задачей как на уровне протокола, так и на уровне «железа».

Приемопередатчики LoRa со сверхдальним радиусом действия гарантируют простоту развертывания сети, поскольку ориентированы на использование топологии «звезда» — простейшей архитектуры с наименьшей задержкой, не требующей транзитной передачи данных через ретрансляторы.

Предлагаемые компанией Semtech микросхемы трансиверов серии SX127x для конечных узлов имеют ультранизкое собственное энергопотребление от 9,7 мА в режиме приема и 200 нА в режиме ожидания со сверхбыстрым переходом в рабочий режим, поэтому они рекомендованы для устройств с батарейным питанием. Адаптивный механизм выбора скорости передачи данных позволит увеличить срок службы батарей, улучшить емкость, пропускную способность и масштабируемость сети