Журнал «ИСУП». (Информатизация и системы управления в промышленности)
ИТ, КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Создание отечественной радиотехнической платформы на базе узкополосных радиомодемов УКВ-диапазона

В настоящей статье представлена краткая информация о ходе разработки перспективной отечественной радиотехнической платформы на базе узкополосных радиомодемов УКВ‑диапазона, выполненной специалистами ООО «Независимый исследовательский центр перспективных разработок» (НЦПР). Статья предназначена для предварительного информирования потенциальных пользователей о сроках и результатах работ, составе и возможностях перспективной платформы, а также учета в процессе разработки потенциальных дополнительных требований, которые могут возникнуть у ее будущих пользователей.

ООО «Независимый исследовательский центр перспективных разработок» (НЦПР), г. Москва

FlexLab_NCPR.png

Flag.png

скачать pdf >>

В марте 2022 года специалистами ООО «НЦПР» завершен очередной этап создания перспективной радиотехнической платформы на ба­зе узкополосных радиомодемов УКВ‑диапазона, получившей рабочее наименование Flex DataRadio, или FDR, результатом которого стало завершение разработки первого изделия платформы – радиомодема «Гепард‑100» (рис. 1). В рамках этапа проведены испытания радиомодема и подтверждены ранее заявленные характеристики. Кроме то­го, реализована часть предложений, внесенных ва­ми, уважаемые читатели. В частности, все интерфейсные разъемы изделия вынесены на переднюю панель.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Узкополосный радиомодем «Гепард‑100»: а – «Гепард‑100И»; б – «Гепард‑100С»

Кроме того, по вашей рекомендации в составе платформы выделены два отдельных изделия: «Гепард‑100И» и «Гепард‑100С», оба по­ка работают только в диапазоне очень высоких частот (ОВЧ).

Радиомодем «Гепард‑100И» представляет собой «прозрачное»1 устройство, использующее в качестве основных последовательные интерфейсы RS‑232 / RS‑422 / RS‑485 и имеющее служебный порт стандарта USB (используется для настройки и диагностики). Кроме то­го, в состав изделия включен преобразователь Ethernet / RS‑232, обеспечивающий подключение к радиомодему внешних устройств с сетевым интерфейсом. Радиомодем «Гепард‑100И» полностью совместим с американским радиомодемом Integra-TR 242-4018-550 при работе в диапазоне 146–174 МГц с шагом сетки радиочастот 25 и 12,5 кГц на скоростях обмена данными 4,2; 9,6 и 19,2 кбит/с. Он может использоваться как для поддержания технической готовности существующих радиосетей на радиомодемах Integra-TR, так и для строительства новых, предполагающих подключение оконечного оборудования по последовательным или сетевому интерфейсам. Сравнительные технические характеристики радиомодемов Integra-TR и «Гепард‑100И» представлены в табл. 1.

Таблица 1. Сравнительные технические характеристики радиомодемов Integra-TR и «Гепард‑100И»

Tab_1.jpg

В настоящее время изделие подготовлено к производству. Поставки будут производиться через действующую партнерскую сеть (12 компаний на территории Российской Федерации) и сеть интеграторов, которую планируется расширить. Прием заказов предполагается открыть в августе 2022 года.

Радиомодем «Гепард‑100С» представляет собой «пакетирующее»2 устройство. В дополнение к вышеупомянутым последовательным интерфейсам он имеет полноценный сетевой порт Ethernet, дополнительные встроенные средства обмена данными для работы в составе сотовых сетей связи стандартов 3G/4G, а также Wi-Fi (IEEE 802.11b/g/n). При этом, в зависимости от встроенного программного обеспечения, он может быть настроен для совместной работы с «прозрачными» радиомодемами Integra-TR в единой радиосети на скоростях 4,8; 9,6 и 19,2 кбит/с при подключении оконечных устройств по протоколу TCP/IP, то есть обеспечивает подключение к действующим «прозрачным» радиосетям современных контроллеров с сетевым интерфейсом Ethernet без замены ранее установленного оборудования и использования переходных устройств с последующим переводом на работу в «пакетирующем» режиме после постепенного вывода из эксплуатации «прозрачных» радиомодемов.

Во многом он сопоставим с имеющимися на российском рынке радиомодемами зарубежного производства, поэтому его технические характеристики представлены в сравнении с техническими характеристиками наиболее популярного из них, американского радиомодема Viper-SC+ 100 150-5018-502 (табл. 2).

Таблица 2. Сравнительные технические характеристики радиомодемов Viper-SC+ 100 и «Гепард‑100С»

Tab_2.jpg

Изделие готовится к производству. Поставки будут осуществляться через действующую партнерскую сеть и сеть интеграторов, которую планируется расширить. Прием заказов предполагается открыть в сентябре 2022 года.

В связи с успешным завершением очередного этапа и готовностью к использованию радиомодема «Гардиан‑100», мы можем предоставить информацию об окончательно сформированном облике создаваемой платформы. По замыслу разработчиков, она будет включать в се­бя следующие компоненты:
- радиомодемы «Гепард-И» и «Гепард-C», работающие в симплексном и полудуплексном режимах;
- базовые станции/ретрансляторы «Гепард-И» и «Гепард-C», работающие в режимах симплекс, полудуплекс и дуплекс в обычном исполнении, а также в исполнении с повышенной надежностью и живучестью;
- вариант радиомодема «Гепард-С» для жестких условий эксплуатации;
- радиомодем «Гепард-М» для подвижной радиосети, работающий в режимах симплекс и полудуплекс, имеющий встроенные средства связи 3G/4G, Wi-Fi, дополненные навигационным приемником GPS/ГЛОНАС;
- базовая станция/ретранслятор «Гепард-М», работающая в режимах симплекс, полудуплекс и дуплекс в обычном исполнении, а также в исполнении с повышенной надежностью и живучестью;
- портативный радиомодем массой до 340 г для использования на малогабаритных беспилотных летательных аппаратах, в составе радио­гидроакустических буев, а также в носимых приложениях;
- ПО мониторинга «Гепард» (исполняется локально у заказчика или удаленно на нашем перспективном сервере управления радиосетью, поставляемом в ви­де услуги);
- служебный мини-сервер, обеспечивающий работу ПО мониторинга локально и безопасный удаленный доступ к серверу управления радиосетью для скачивания обновлений, а также для дистанционной настройки без нарушения принятых в ЛВС заказчика правил безопасности;
- инженерный робот на базе мик­ро-ПК для автономного обслуживания устройств радиосети и сбора данных диагностики для варианта ПО мониторинга, не предусматривающего удаленного доступа в информационную систему заказчика, для доставки данных (обновлений) с мини-сервера непосредственно на объект и диагностических данных обратно, если обновление и сбор данных по радиоканалу не предполагаются;
- переносной комплекс автономной диагностики и настройки, включающий в се­бя блокнотный компьютер, комплект информационных кабелей и переходников, радиочастотных соединительных кабелей и переходников, блоков питания, антенных компенсаторов на два объекта, специальное ПО для контроля данных по последовательному порту, служебное ПО и рюкзак для переноски;
- подсистема технического контроля и сопровождения, обеспечивающая рассылку обновлений встраиваемого ПО и технической информации, а также позволяющая производить удаленную диагностику радиотехнического оборудования.

Таким образом, с переходом на новую отечественную платформу заказчик получает возможность не только развернуть современную технологическую радиосеть обмена данными, но и заложить основу для долговременного использования радиосети и ее гибкой модернизации в процессе эксплуатации без замены первоначально установленного оборудования, получив доступ к развитому сервису, выполненному на собственных технических средствах или силами разработчика платформы.

Мы будем благодарны за ва­ши отзывы и комментарии о создаваемой на­ми радиотехнической платформе, которые позволят нам определить приоритеты в разработке вышеуказанных компонентов. И, как всегда, открыты для сотрудничества с организациями и специалистами, занятыми в создании и развертывании информационных и автоматизированных управляющих систем различного назначения по те­ме технологических радиосетей сбора данных и управления на ба­зе узкополосных радиомодемов УКВ‑диапазона.


Послесловие

Как следует из названия настоящего раздела, он необязателен для ознакомления3, но позволяет разработчикам платформы снять камень с души и немного оправдаться за поплывшие вправо сроки работ. Опытный образец радиомодема был готов к испытаниям еще в середине прошлого го­да. Но ситуация с производством и снабжением поменялась коренным образом.

Во‑первых, изменились возможности использовать первоначально предусмотренные в проекте электронные компоненты. Так, стали временно недоступными процессоры американской компании Texas Instruments. В результате сроки начала производства изделий с этим процессором сдвинулись на неприемлемо длительный срок и актуальность испытаний изделия с этим процессором существенно снизилась. Тем не менее версия радиомодема, использующего данный процессор, подготовлена к производству, ее выпуск начнется по ме­ре доступности электронных компонентов.

Во‑вторых, поступили замечания и дополнительные пожелания от потенциальных заказчиков (лучше поздно, чем никогда!), из-за че­го потребовалось существенно переработать изделия. Что и бы­ло выполнено. В результате в проекте бы­ли выделены две линии для разработки – радиомодемы «Гепард‑100И» и «Гепард‑100С», каждая из которых теперь предусматривает создание двух вариантов изделия – радиомодема и базовой станции.

В‑третьих, существенно возросли сроки поставок комплектующих изделий (со стандартных трех – пя­ти недель в начале разработки до немыслимых 99 недель и больше в настоящее время) и це­ны на них. Например, если в декабре 2021 го­да закупочная це­на на применяющиеся в проекте микроконтроллеры STM составляла 400 рублей, то уже в январе 2022 го­да она выросла до 2100 рублей при отсутствии гарантированного срока поставки.

К сожалению, этот перечень можно продолжить, поскольку в условиях отсутствия соответствующей отечественной элементной базы мы вынуждены использовать компоненты зарубежного производства, а это дополнительная нагрузка не только на бюджет, но и на сроки реализации проекта. К счастью, реальные успехи компании в работе по другим ключевым направлениям позволяют продолжить разработку отечественной радиотехнической платформы на ба­зе узкополосных радиомодемов УКВ‑диапазона без ограничений.

Так что даже в этой ситуации мы стараемся выполнить ранее поставленные задачи и выпустить на рынок изделие, которое вы, су­дя по вашим обращениям, давно ожидаете.

В заключение добавим, что свои замечания и пожелания, касающиеся описанной радиотехнической платформы, вы можете направить в редакцию журнала «ИСУП» (издание является информационным партнером настоящего проекта) или непосредственно разработчику. ООО «НЦПР» благодарит специалистов «Всероссийского научно-исследовательского института радиотехники (ВНИИРТ) ОАО «Концерн воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей» (http://vniirt.ru) за помощь в подготовке и проведении исследовательских испытаний радиомодема «Гепард‑100».
______________________________
1«Прозрачный» радиомодем – устройство, выполняющее побитную передачу цифровых данных без их промежуточного преобразования. Радиомодемы данного типа еще называют телеметрическими, поскольку они обеспечивают минимальное время доступа к радиоканалу и не добавляют к потоку данных служебной информации.
2«Пакетирующий» радиомодем – устройство, выполняющее передачу цифровых данных с их промежуточным преобразованием, разделением на пакеты (определенным образом оформленные блоки данных). Кроме передаваемых данных каждый пакет содержит служебную информацию, обеспечивающую поддержку соответствующего пакетного протокола.
3Как сформулировано в Википедии, послесловие – часть литературного произведения, которая служит его дополнением, но обособлена от него и не связана напрямую с развитием сюжета.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 4(100)_2022

С. А. Маргарян,
заместитель генерального директора,
главный конструктор,
ООО «Независимый исследовательский
центр перспективных разработок» (НЦПР),
г. Москва,
тел.: +7 (499) 113‑2698,
e‑mail: sm@flexlab.ru,
сайт: flexlab.ru


Реклама. АО «КОМПЭЛ»  ИНН 7713005406 LjN8KApC5

Реклама. АО «КОМПЭЛ»  ИНН 7713005406 LjN8KApC5