Исследование и разработка технических средств и методов доставки сообщений оповещения о чрезвычайных ситуациях по каналам радиовещания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.13, кандидат наук Хайруллин, Мансур Ахтямович

• Хайруллин, Мансур Ахтямович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Хайруллин, Мансур Ахтямович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ИССЛЕДОВАНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ДОСТАВКИ СООБЩЕНИЙ ОПОВЕЩЕНИЯ И КОМАНД УПРАВЛЕНИЯ

1.1 Анализ требований к сообщениям оповещения и командам управления

1.2 Анализ требований к средствам доставки сообщений оповещения

и команд управления

1.3 Классификация средств доставки сообщений оповещения

1.4 Выводы по разделу

2 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ДОСТАВКИ СООБЩЕНИЙ МАССОВОГО ОПОВЕЩЕНИЯ

2.1 Анализ существующих средств массового оповещения в аналоговых системах радиовещания

2.2 Исследование метода замещения основной звуковой программы

на сообщения оповещения о чрезвычайных ситуациях в БЯМ

2.3 Исследование и разработка методов и средств передачи сообщений оповещения и команд управления на базе протоколов предоставления дополнительных услуг

2.4 Выводы по разделу

3 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ДОСТАВКИ СООБЩЕНИЙ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ОПОВЕЩЕНИЯ

3.1. Разработка методов передачи сообщений оповещения и команд управления в фоне основной звуковой программы аналогово РВ и по дополнительным каналам цифрового РВ

3.2 Организация режима избирательного оповещения о ЧС по сетям РВ

3.3 Разработка способов повышения качественных показателей средств оповещения

3.4 Выводы по разделу

4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ РАЗРАБОТКЕ СРЕДСТВ ДОСТАВКИ СООБЩЕНИЙ ОПОВЕЩЕНИЯ И КОМАНД УПРАВЛЕНИЯ

4.1. Результаты экспериментальных исследований разработанных средств доставки сообщений оповещения и команд управления на базе протоколов предоставления дополнительных услуг

4.2 Результаты экспериментальных исследований разработанных методов передачи сообщений оповещения и команд управления на фоне основной звуковой программы

4.3 Внедрение результатов диссертационного исследования

4.4 Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка технических средств и методов доставки сообщений оповещения о чрезвычайных ситуациях по каналам радиовещания»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Для передачи сообщений оповещения (СО) и информирования органов управления единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций Российской Федерации (РСЧС), а также населения, об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайной ситуации (ЧС) используются различные телекоммуникационные сети, средства массовой информации, специализированные технические средства, в том числе средства оповещения и информирования населения в местах массового пребывания людей.

Передача СО, содержащих информацию о ЧС традиционно использует высокую проникающую способность сети радиовещания (РВ) для оперативной надёжной доставки информации пользователям в зоне покрытия вещанием, обычно охватывающую значительную территорию.

Системы доставки СО по своей природе являются наложенными системами, то есть не создающими отдельных каналов и линий связи, а использующими для передачи существующие сети связи. Они предназначены для передачи СО, доносящих информацию предупреждения до пользователей, потенциально или фактически рискующих оказаться в зоне ЧС. Основной способ оповещения населения -передача информации и СО по трактам распределения программ телерадиовещания.

Известные способы передачи СО о ЧС по сетям телерадиовещания для донесения информации населению, а также соответствующим службам и организациям, в настоящее время используются не в полной мере и не комплексно.

Под комплексным использованием здесь и далее будем понимать мобилизацию всех возможностей существующих сетей РВ для целей доставки СО и команд управления (КУ) с минимальной задержкой, максимальной надежностью и высокой устойчивостью к колебаниям пикового трафика в сетях связи. При этом предполагается максимальная интеграция средств доставки СО и КУ в существующие сети РВ, в том числе, без прерывания основной звуковой программы (ОЗП).

Основными признаками комплексного использования являются, с одной стороны, использование каналов РВ для доставки СО как в массовом, так и в избирательном режимах, а также для доставки КУ исполнительными устройствами и доставки информации для принятия решения силами ГО и ЧС, а с другой стороны - наиболее полное и всестороннее задействование возможностей современных и перспективных сетей РВ.

Комплексное использование каналов РВ в целях оповещения должно осуществляться с учетом особенностей СО и КУ, существенно отличающих их от других видов сетевого трафика. Прежде всего, этот вид сообщений передаётся весьма редко. Поток СО имеет ярко выраженную неравномерность, и основная масса сообщений передается в моменты пиковой нагрузки в используемых первичных сетях связи. Требования по надёжности и достоверности доставки СО чрезвычайно высоки, так как они переносят информацию по угрозам или фактам возникновения ЧС и возникающим при этом рисках и угрозах для здоровья и жизни.

В рамках данной работы рассматривается оповещение как на системном уровне (например, для составления классификации), так и на уровне оборудования оповещения (например, при разработке технических средств). Соответственно, в первом случае будем использовать термины «оповещение», «сообщения оповещения» и «команды управления», а во втором - «средства доставки СО и КУ».

При этом дифференцированно рассматривается массовое оповещение населения и избирательное оповещение различных его категорий, включая персонал соответствующих служб.

Таким образом, в настоящее время существует актуальная научно-техническая проблема повышения спектральной эффективности использования частотного ресурса, а также комплексного использования каналов радиовещания для доставки сообщений оповещения о чрезвычайных ситуациях и команд управления средствами оповещения на основе комплексного использования каналов и средств радиовещания.

Степень разработанности темы исследования

Состояние вопроса в рассматриваемой области характеризуется следующими основными достижениями.

Современный уровень технологий моделирования и проектирования сетей аналогового и цифрового РВ представлен трудами И.А. Багларова, C.JI. Мишен-кова, JI.M. Кононовича, И.Е. Горона, А.П. Ефимова, Ю.Б. Зубарева, С.Г. Рихтера и многих других ученых [3, 7, 8, 17, 18, 19, 28-30, 43]. В них рассмотрены общие вопросы моделирования и проектирования сетей РВ, даны классификации сетей РВ. Освещены принципы, методы и средства построения телекоммуникационных сетей. Разработаны вопросы формирования и анализа вещательных сигналов, их преобразования, коррекции, регулирования уровней и динамического диапазона, и т.д. Обоснованы требования к параметрам каналов звукового вещания, основные варианты структуры РВ трактов. Проводятся активные исследования в области цифрового вещания. Решаются вопросы проектирования систем и сетей цифрового вещания.

Основные вопросы, связанные с использованием технологий передачи данных по сетям РВ на базе протоколов предоставления дополнительных услуг в рамках применения и развития существующих стандартов [58, 61, 64, 65, 80, 88, 93] рассмотрены в работах В.Д. Горегляда, Д. Копитца, Р. Андерсона, М.Д. Бенедиктова, В. Чена и других [6, 53, 56,75].

В ведущих зарубежных странах функционируют достаточно эффективные системы оповещения о ЧС. В частности, это:

- NAWAS (National Warning System), широко развернутая в Соединенных Штатах Америки на континентальной части территории страны, включая Аляску;

- EAS (Emergency Alert System) - система оповещения и предупреждения о ЧС, действующая на территории США на различных уровнях от национального до локального, используя для доставки СО разнообразные телекоммуникационные системы телерадиовещания, включая спутниковые, кабельные и волоконно-оптические телекоммуникационные линии;

- NSAWS (National Survival Attack Warning System) применяемая в Канаде;

- UKWMO (United Kingdom Warning and Monitoring Organisation) - эффективная система оповещения в Великобритании.

Наиболее развитую систему оповещения среди стран Организации Североатлантического договора (НАТО) Центральной Европы имеет гражданская оборона Федеративной Республики Германии.

Отличительной особенностью перечисленных зарубежных систем является использование РВ исключительно для передачи сообщений массового оповещения. Для иных целей, включая управление задействованными в оповещении сиренами и сирено-речевыми установками, широко используются выделенные каналы во вновь создаваемых телекоммуникационных сетях. Возможности сетей РВ в должной мере не используются.

Таким образом, научно обоснованные методы комплексного использования каналов радиовещания, позволяющие совмещать ОЗП с передачей СО и КУ, до настоящего времени в должной степени не разработаны.

Цель работы - разработка и исследование методов и средств комплексного использования РВ каналов существующих и перспективных сетей РВ, обеспечивающих своевременную и надёжную доставку сообщений оповещения о чрезвычайных ситуациях и команд управления оборудованием оповещения.

Задачи исследований

1. Исследование и классификация средств доставки сообщений оповещения и команд управления.

2. Анализ существующих средств массового оповещения в системах радиовещания и определение основных требований предъявляемых к доставке СО.

3. Исследование и разработка методов и средств передачи сообщений оповещения и команд управления для решения задачи массового оповещения.

4. Разработка и исследование методов и средств организации режима избирательного оповещения о ЧС и доставки КУ по сетям РВ.

5. Разработка способов повышения качественных показателей средств оповещения по сетям РВ.

6. Экспериментальные исследования разработанных методов и средств доставки сообщений оповещения и команд управления.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны научно обоснованные предложения по комплексному использованию каналов радиовещания для доставки сообщений оповещения о чрезвычайных ситуациях и команд управления оборудованием оповещения, разработана классификация средств доставки сообщений оповещения, определены области их применения на федеральном, региональном и локальном уровнях, определены общие требования к средствам доставки сообщений оповещения и команд управления.

2. Разработаны решения и получены новые результаты исследований в области передачи сообщений оповещения и команд управления по каналам радиовещания, в том числе - формируемых на фоне основной звуковой программы радиовещания, включая вывод расчетных соотношений для определения помехоустойчивости и временных характеристик устройств.

3. Разработана многоуровневая структура избирательного оповещения, реализующая комплексный подход к оповещению на базе существующих сетей радиовещания; предложена ее формализация в виде направленного графа; получены расчетные соотношения и результаты исследования надежности доставки сообщений в предлагаемой системе для различных вариантов ее построения; обоснован порядок проектирования структуры, обеспечивающий выбор конфигурации при заданных требованиях к вероятности доставки сообщения и известной вероятности канальной ошибки; получены необходимые аналитические выражения и табулированные результаты расчетов.

4. Разработаны предложения и новые технические решения, обеспечивающие повышение надежности доставки сообщений оповещения и команд управления по каналам радиовещания при чрезвычайной ситуации, включая оперативное перераспределение ресурсов цифрового радиовещания стандарта 011М и организацию доставки сообщений оповещения и команд управления на основе частотного уплотнения радиовещательных каналов.

Теоретическая и практическая значимость работы

Разработанные в диссертации основные положения в виде технических решений открывают пути повышения спектральной эффективности использования частотного ресурса, а также комплексного использования каналов радиовещания и могут быть использованы при создании систем информационного обслуживания и управления различного назначения.

Разработанная многоуровневая структура системы избирательного оповещения ее формализация в виде направленного графа, полученные на этой основе результаты исследования вероятностей доставки сообщений, а также порядок проектирования структуры, обеспечивающий выбор конфигурации при заданных требованиях к вероятности доставки сообщения и известной вероятности канальной ошибки, соответствующие аналитические выражения и табулированные результаты расчетов могут найти применение при создании и анализе многоуровневых телекоммуникационных сетей различного назначения.

Разработанные подходы, пути построения и технические решения по доставке сообщений оповещения и команд управления на основе комплексного использования каналов радиовещания позволяют адресно передавать сообщения оповещения и команды управления без прерывания основной звуковой программы, расширяя тем самым возможности систем оповещения о чрезвычайных ситуациях и повышая оперативность доставки, что снижает риски и потери при возникновении ЧС и их последствий.

Практическая значимость работы подтверждается результатами внедрения отдельных положений и выводов диссертации:

- при разработке предложений по постановке ОКР по разработке ряда электронных модулей тестового контроля и диагностики сигналов оповещения о чрезвычайных ситуациях и управления средствами оповещения по радиовещательным каналам.

- при проведении работ в интересах соответствующих организаций, в частности при оценке перспектив развития систем оповещения в рамках региональной

и локальных государственных систем предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций;

- при разработке технических решений для изделия «Универсальный кодер»;

- при разработке новых технических решений, оформленных заявками на патенты.

Методология и методы исследования

При выполнении диссертационной работы использовались методы теоретической и статистической радиотехники, теории помехоустойчивости приема, теории графов, теории цифровой обработки сигналов, теории цепей, а также методы и средства радиотехнических измерений в ходе проведения лабораторных и натурных испытаний.

Положения, выносимые на защиту

1. Предложения по комплексному использованию каналов радиовещания для доставки сообщений оповещения о чрезвычайных ситуациях и команд управления оборудованием оповещения; классификация средств доставки сообщений оповещения, определение областей их применения на федеральном, региональном и локальном уровнях, определение общих требований к средствам доставки сообщений оповещения и команд управления.

2. Решения в области передачи сообщений оповещения и команд управления по каналам радиовещания, в том числе - формируемых на фоне основной звуковой программы радиовещания, включая вывод расчетных соотношений для определения помехоустойчивости и временных характеристик устройств.

3. Многоуровневая структура избирательного оповещения, реализующая комплексный подход к оповещению на базе существующих сетей радиовещания; ее формализация в виде направленного графа; результаты исследования надежности доставки сообщений; порядок проектирования структуры, соответствующие аналитические выражения и табулированные результаты расчетов.

4. Предложения и новые технические решения, обеспечивающие повышение надежности доставки сообщений оповещения и команд управления по сетям

радиовещания при чрезвычайной ситуации, включая оперативное перераспределение ресурсов цифрового радиовещания стандарта О ЯМ и организацию доставки сообщений оповещения и команд управления на основе частотного уплотнения радиовещательных каналов.

5. Результаты апробации и внедрения результатов диссертационной работы.

Степень достоверности результатов

Обоснованность и достоверность результатов работы обеспечивается адекватностью использованных методов, в рамках поставленных задач, и подтверждается результатами выполненных расчетов и экспериментов.

Апробация результатов работы

Основные результаты диссертационного исследования докладывались на:

- XI и XIV Международных научно-технических конференциях «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций» (Уфа, 2010, Самара, 2013);

- XVIII, XIX, XX и XXI Российских научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ (Самара, 2011,2012, 2013,2014);

- 52-й студенческой научной конференции ПГУТИ (Самара, 2013);

- XX международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» (Воронеж, 2014);

- Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность в чрезвычайных ситуациях »(Санкт-Петербург, 2014);

- 24-й Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (Севастополь, 2014).

По тематике диссертационных исследований автором опубликовано 17 работ, в их числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для публикаций результатов исследований на соискание степени доктора и кандидата наук, и 13 публикаций в материалах научно-технических конференций.

1 ИССЛЕДОВАНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ДОСТАВКИ СООБЩЕНИЙ ОПОВЕЩЕНИЯ И КОМАНД УПРАВЛЕНИЯ

1.1 Анализ требований к сообщениям оповещения и командам управления

Основные концептуальные требования к СО и системам для их передачи излагаются в Указе президента №1522 от 13.11.2012г. [49], который озаглавлен «О создании комплексной системы экстренного оповещения населения об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайной ситуации». В соответствии с указанным документом должны быть обеспечены:

- своевременное и гарантированное доведение СО до каждого человека, находящегося на территории, на которой возможна угроза ЧС, либо возникла ЧС;

- передача достоверной информации об угрозе возникновения или возникновении, правилах поведения и способах защиты в ЧС;

- возможность аппаратного и программного сопряжения входящих в систему технических устройств;

- использование современных информационных технологий.

Для конкретизации перечисленных требований к СО, транслируемым по сетям РВ, рассмотрим примеры практических систем такого рода, получивших наибольшее распространение.

Emergency Alert System (EAS - система тревоги в ЧС) [87]. EAS - это система оповещения и предупреждения о ЧС, действующая на территории США на различных уровнях от национального до локального, используя для доставки СО разнообразные телекоммуникационные системы: телерадиовещания, включая спутниковые, кабельные и волоконно-оптические телекоммуникационные линии. EAS является развитием и преемником двух более ранних поколений систем оповещения и в настоящее время является одной из составных частей IPAWS (Integrated Public Alert and Warning System - интегрированная государственная система оповещения и предупреждения), общенациональной системы последнего поколения, ориентированной на использование IP в современных цифровых сетях. В

системе EAS СО структурированы таким образом, что каждое состоит из четырех частей:

- цифровой кодированный заголовок;

- сигнал «внимание»;

- звуковое объявление;

- цифровой кодированный маркер «конец сообщения».

Содержание кода заголовка отображается через символы кода American Standard Code for Information Interchange (ASCII - американский стандартный код для обмена информацией) [83], кода байтовой, то есть 8 битовой структуры, представляющей десятичные цифры, знаки препинания, команды управления и буквы латинского алфавита. Передаче заголовка предшествует троекратная передача преамбулы в виде двух символов АВ.

Преамбула используется для первоначальных установок автоматической регулировки усиления (АРУ) и тактовых генераторов. Заголовок состоит из трех символов информации об источнике сообщения (президент, федеральные агентства, власти штата или местные источники), событии, местоположении, периоде времени, другая базисная информация. Код события содержит три символа информирующих о типе или причине события. Код местоположения содержит пять символов, определяющих зону, затрагиваемую ЧС (штат и его часть, называемую графство). Далее передаётся интервал длительности ЧС в виде четырех символов. Троекратное повторение кода заголовка предшествует передаче сигнала «внимание». Сигнал «внимание» длится от 8 до 25 с. Он передаётся параллельно двумя частотами 853 и 960 Гц. Далее следует содержательное звуковое объявление, которое предназначено соответствующей категории слушателей в зоне ЧС. Завершается СО троекратной передачей кода маркера окончания сообщения чередующегося с кодом преамбулы. Пример СО показан на рисунке 1.1.

Все символы, кодируемые в СО EAS, передаются посредством AFSK (Audio Frequency Shift Keying) - звуковой частотной манипуляцией со скоростью 520,83 бит/с (длительность бита 1,92 мс) сигнал «нажатия» 2083,33 Гц (логическая единица), сигнал «отжатия» 1562,5 Гц (логический ноль). Авторизация содержания

СО и его источника осуществляется предварительной отправкой на передающие станции EAS слов из специального контрольного списка.

[PREAMBLE]ZCZC-ORG-EEE-PSSCCC+TTTT-JJJHHMM-LLLLLLLL-Çone second pause)

[PREAMBLE]ZCZC-ORG-EEE-PSSCCC+TTTT-JJJHHMM-LLLLLLLL-(one second pause)

[PREAMBLE]ZCZC-ORG-EEE-PSSCCC+TTTT-JJJHHMM-LLLLLLLL-(at least a one second pause)

(transmission of 8 to 25 seconds of Attention Signal)

(transmission of audio, video or text messages)

(at least a one second pause)

[PREAMBLEJNNNN

(one second pause)

[PREAMBLEJNNNN

(one second pause)

[PREAMBLEJNNNN

(at least one second pause)

Рисунок 1.1 - Пример сообщения оповещения в системе EAS

Digital EAS- система дополняющая EAS передаёт текст, голос, видео и другие цифровые сообщения к мобильным телефонам, радиоприёмникам и телевизорам. Эта система преодолевает ограничения, присущие EAS: способна передавать звуковые сообщения, окончания которых не определены по длительности, а также потоковое видео. СО передаются почти без задержки на высокой скорости.

Organization for the Advancement of Structured Information Systems (OASIS) -организация по развитию структурированных информационных систем, это консорциум по управлению развитием и адаптацией открытых стандартов для глобального информационного общества. В рамках этой организации нашёл международное признание САР (Common Alerting Protocol) - протокол общего оповещения. САР является стандартным цифровым форматом для отображения содержания эффективных СО вне зависимости от технологий, которыми они доставляются, то есть это протокол соответствующего уровня модели Open systems

interconnection (OSI - базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем) [45].

Одно СО САР может быть одновременно использовано для запуска сирен, EAS, телефонных каналов и, кроме того, в системах для людей с дефектами зрения и слуха. Каждое СО состоит из <alert> сегмента, который, в свою очередь, может содержать один или более <агеа> и/или <resourses> и <info> сегментов.

<alert> сегмент обеспечивает базисную информацию о текущем СО: его назначение, источник, статус, уникальный идентификатор СО и каналы связи с другими связанными СО.

<info> сегмент описывает события с точки зрения их срочности (время приготовления), конфиденциальности, а также инструкции для получателей СО и различные другие детали. Множество <info> сегментов может быть использовано для описания различных параметров или обеспечивать информацию в множестве языков.

<resource> сегмент обеспечивает возможную ссылку к дополнительной информации, относящейся к <info> сегменту, в котором она появляется в форме файлов изображений или звука.

<агеа> сегмент описывает географическую зону, к которой применим <info> сегмент. Информация в этом сегменте в виде координат широты и долготы или другом принятом в данной версии САР описании местоположении. САР использует формат представления языка XML (extensible Markup Language) - расширяемый язык разметки.

В развивающихся странах РВ активно используется как инструмент продвижения информационных технологий, как средство дистанционного обучения и, вполне естественно, как средство оповещения. Пример тому Индия, в которой активно, при поддержки государства начинает внедряться цифровое РВ [79]. Основной посыл развития цифрового РВ на территории Индии в том, что РВ самое дешёвое средство информирования беднейших слоев населения. Структура СО при этом не детализируется.

В РФ [39] СО предварительно активизирует сиренные установки, сигнал которых должен привлечь внимание населения, он означает «Внимание всем» и направляет их к приёмным устройствам телерадиовещания. По каналам телерадиовещания передаются голосовые сообщения нижеприведенного стандартного формата:

- авария с выбросом активных химических отравляющих веществ;

- наводнение;

- воздушная тревога;

- отбой воздушной тревоги;

- радиационная опасность;

- химическая тревога.

Каждое сообщение подразумевает выполнение населением соответствующих инструкций.

Кроме СО, транслируемых по сетям РВ в формате звуковых сообщений, в системе оповещения задействуются вспомогательные дополнительные элементы, обеспечивающие комплексное оповещение: стенды-оповестители, придорожные знаки и рече-сиренные установки, которыми также можно управлять передачей команд по сетям РВ (рисунок 1.2).

Сирены формируют частотно-модулированные или двухтональные сигналы звукового диапазона (рисунок 1.3), которые создают акустическую мощность заданного уровня, необходимого для озвучивания заданной площади. Речевые сообщения предварительно записаны в ЗУ. Управление работой сирен осуществляется по радиоканалу, в том числе по каналу РВ.

Обобщая характеристики СО различных систем, можно сформулировать нижеследующие требования.

Трафик СО крайне неравномерный. СО транслируются в различных фазах ЧС: моменты, непосредственно предшествующие возникновению ЧС, в период действия ЧС, в период ликвидации ЧС, после окончания ЧС и в период ликвидации последствий ЧС. В другое время СО передаются только в моменты тренировок и испытаний системы.

Рисунок 1.2 - Дополнительные средства оповещения

600Гц--300 Га

Прэхогжжт*

ААЛЛЛЛ

1ш 5 1>

4МС

Заегот»

380 Гц

гкгх-

-> 4

7 с«х 5 с«

► ПрО£аЕЖХ7«£МЭС7*

Рисунок 1.3 — Звуковой диапазон сирен

Из вышеприведённых обстоятельств можно сформулировать первое требование: должна быть обеспечена высокая вероятность обнаружения СО в общем информационном потоке телерадиовещания. Что, в свою очередь, означает высокую достоверность передачи СО, а также требование к надёжности функционирования средств доставки СО. Возможность воздействия ЧС также должна быть учтена при формулировке требований к устойчивости доставки СО.

Не менее важны требования к своевременности доставки СО, что накладывает ограничения на время доставки и, соответственно, на время задержки Т3 СО. Для удовлетворения этим требованиям основным режимом передачи СО должна быть так называемая «карусель» - СО передаются периодически, повторяясь через интервал времени Тп, длительность которого должна быть меньше допустимой величины Т3доп, что иллюстрирует рисунок 1.4.

Рисунок 1.4 - Диаграмма цикла трансляции СО способом «карусель»

Требование к протоколу доставки СО нужно определять принимая во внимание следующие факторы:

- природа каналов вещания такова, что они создаются для покрытия зоны вещания требуемой площади, при этом стратегия вещания [57], гарантирующая покрытие во всех условиях и во всех точках, предполагает деление транслируемых сообщений на два или более потоков: базовый, грубо отображающий содер-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хайруллин, Мансур Ахтямович, 2014 год

Список литературы

1 Айсберг Е. Д., Радио?.. Это очень просто! /Перевод с французского М. В. Комаровой и Ю. Л. Смирнова под общей редакцией А. Я. Брейтбарта/ - 2-е издание, переработанное и дополненное — М.-Л., Энергия, 1967

2 Алдошина И. А., Электроакустика и звуковое вещание, учебное пособие для вузов / И. А. Алдошина, Э. И. Вологдин, А. П. Ефимов - М.: 2007г. - 720с

3 Багларов И.А., Ефимов А.П., Никонов А.В. Стереофоническое вещание. - М.: Радио и связь, 1993. - 240 с.

4 Бондарь Е.В., Кольчугин Ю.И., Юдин В.В., Результаты испытаний приемной и передающей антенн зенитного излучения нового поколения с управляемыми поляризационными характеристиками в составе оборудования действующих радиоцентров // Вестник СОНИИР. - 2007. - №4 (18). - С.24-29.

5 Бузов А.Л., Казанский Л.С., Кольчугин Ю.И., Широкодиапазонная антенна зенитного излучения // Вестник СОНИИР. - 2005. - №1 (7). - С.20-24.

6 Горегляд В.Д. Радиовещание и передача данных по технологии RDS. // Broadcasting №16, Связь и сетевые решения - 04.2000 г.

7 Горон И.Е. Радиовещание: Учебник для вузов. - М.: Связь, 1979. - 368

с.

8 ГОСТ 11515-91 Каналы и тракты звукового вещания. Основные параметры качества. Методы измерения.

9 ГОСТ Р 54462-2011 Система цифрового радиовещания DRM. Требования и параметры. Национальный стандарт РФ - 2012.

10 ГОСТ Р 54718-2011 Система цифрового радиовещания DRM в диапазонах частот ниже 30 МГц. Цифровой кодер-модулятор. Основные параметры и технические требования - Национальный стандарт РФ - 2012.

11 Долуханов М.П., Распространение радиоволн. Издание 4-е - М.: "Связь" -1972.

12 Елисеев С.Н, Системы передачи данных по каналам радиовещания // Вестник СОНИИР - 2002. - №2.- С. 33 - 36.

13 Елисеев С.Н., Макаров А.Ф., Маслов E.H., Патент № 2237973. Способ передачи по радио сообщений о чрезвычайных ситуациях - 2010.

14 Елисеев С.Н., Меныненин В.Б., Мишенков С.Л., Сети и системы оповещения: обзор состояния, принципы построения, перспективы развития // Вестник СОНИИР - 2008. - №1. - С. 64 - 74.

15 Елисеев С.Н., Песоцкий П.В., Некогерентные методы приёма многочастотных сигналов в каналах с рассеянием Допплера/ Материалы 14-ой международной НТК ПТиТТ - 2013 - Самара - с.397-400.

16 Елисеев С.Н., Радиовещательные системы информационного обслуживания. - М.: Радио и связь. 2003г. - 158с.

17 Ефимов А.П. Цифровые методы в радиовещании. - М.: МИС, 1988. -

90 с.

18 Зубарев Ю.Б., Витязев В.В., Дворкович В.П. Цифровая обработка сигналов - информатика реального времени. Цифровая обработка сигналов. №1, 1999 г., с.5-17.

19 Зубарев Ю.Б., Дворкович В.П. Основные проблемы цифровой обработки изображений и использования цифрового телевидения в России // Электросвязь. 1997 г. № 8. С/6-10.

20 Качарович Я. А. Передача частотно-временных кодовых символов на фоне сигналов вещания.// «Труды НИИР» - 1973. - № 3. С.28-37

21 Колмогоров А. Н. Теория вероятностей и математическая статистика. Изд.: Наука - 1986. - 535 с.

22 Лапин С. Г., БСЭ: Радиовещание. — 1969 — 1978

23 Мелешко И., Приёмник сигналов RDS // «Радио» - 1999 - №7.

24 Методические рекомендации по включению в единую сеть ОКСИОН элементов информирования и оповещения населения в местах массового пребывания людей, созданных за счет средств бюджетов субъектов Российской Федерации, организаций и иных источников. - Москва. - 2013.

25 «Методические рекомендации по созданию в районах размещения потенциально опасных объектов локальных систем оповещения» - 2-е издание -Москва, 2005.

26 Методические рекомендации по созданию в районах размещения потенциально опасных объектов локальных систем оповещения на базе комплекса программно-аппаратных средств оповещения (КПАСО) "МАРС - АРСЕНАЛ". -Москва. - 2007.

27 Минкин М.А., Трофимов А.П., Реализация коммутируемых согласующих устройств ДКМВ диапазона на основе полузвеньев и звеньев лестничных фильтров // Вестник СОНИИР. - 2007. - №4 (18). - С.84-88.

28 Мишенков С.Л. Исследование и развитие систем звукового вещания и оповещения. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. - Москва, 1996. - 70 с.

29 Мишенков С.Л., Зелевич Е.Л., Козыровский Б.Ю., Гамаюнов Е.М., Миткалев A.A. К вопросу о формировании концепции звукового вещания в России. // 1-ая Международная конференция «Цифровая обработка сигналов и ее применения». Москва, 1998. - С. III -116.

30 Мишенков С.Л., Исаев А.Н., Зелевич Е.П., Петров М.С. Перспективы внедрения цифрового звукового радиовещания в Российской Федерации / Обработка сигналов звукового вещания и магнитной записи / МТУ СИ. - М.: ЦНТИ «Информсвязь», 1995, - 14 с.

31 МСЭ- R, Рек. Р. 1321 Факторы распространения, влияющие на системы, использующие методы цифровой модуляции на НЧ и СЧ.

32 МСЭ-R, Рек. Р.530-12 Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования, необходимые для проектирования наземных систем прямой видимости

33 Оглоблин A.B. MIMO в диапазоне ДКМВ. Оценка взаимного импеданса антенн с учетом согласующих устройств // Электросвязь - 2014. - № 12.

34 Партыка Т.Л., Попов И.И., Информационная безопасность. М.: Фо-рум-Инфра - 2007. - 368 с.

35 Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. -М.: Высшая школа, 1989. - 367 с.

36 Постановление Правительства РФ от 3 декабря 2009 г. № 985 «О федеральной целевой программе "Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009 - 2015 годы". - Москва. - 2009

37 Приказ МЧС РФ от 29 июня 2006 г. N 386 "Об утверждении Административного регламента Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий по исполнению государственной функции по организации информирования населения через средства массовой информации и по иным каналам о прогнозируемых и возникших чрезвычайных ситуациях и пожарах, мерах по обеспечению безопасности населения и территорий, приемах и способах защиты, а также пропаганде в области гражданской обороны, защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, обеспечения пожарной безопасности и безопасности людей на водных объектах" - Москва - 2006.

38 Приказ МЧС РФ, Министерства информационных технологий и связи РФ и Министерства культуры и массовых коммуникаций РФ от 25 июля 2006 г. N 422/90/376 "Об утверждении Положения о системах оповещения населения" -Москва - 2006.

39 Приказ МЧС, Минкомсвязи, Минкульта №422/90/376 «Об утверждении Положения о системах оповещения населения - Москва, 2006.

40 Прокис Д. Цифровая связь-М.: Радио и связь - 2000 - 800с.

41 Радиожурналистика. Под редакцией профессора A.A. Шереля,- 2000

42 Распоряжение Правительства РФ от 28.03.2010 N 445-р «О внедрении в Российской Федерации европейской системы цифрового радиовещания DRM» -Москва, 2010.

43 Рихтер С.Г. Цифровое вещание. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004. -352 с.

44 Робишо JL, Буавер М., Робер Ж., Направленные графы - М.: Энергия -1964.

45 Руководство по технологиям объединенных сетей. 4-е изд. — М.: Вильяме, 2005.

46 Руководство по эксплуатации. Комплекс технических средств оповещения П-166М. - Владимир, 2005 - 49 с.

47 Руководство по эксплуатации. Устройство управления системы оповещения - командное - 2009 - 56 с.

48 Силаев М.А., Брянцев С.Ф., Приложение матриц и графов к анализу СВЧ устройств - Москва, 1970 -248 с.

49 Указ президента №1522 «О создании комплексной системы экстренного оповещения населения об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайной ситуации» - Москва, 2012.

50 Чернов Ю.А., Цифровое вещание до 30 МГц: Иллюзии и реальность. Часть 1. Длинные и средние волны. Светлое время суток // Электросвязь. - 2012. -№ 1-С. 30-37

51 Чернов Ю.А., Цифровое вещание до 30 МГц: Иллюзии и реальность. Часть 2. Длинные и средние волны. Темное время суток // Электросвязь. - 2012. - t № 2 - С. 43-47

52 Чернов Ю.А., Цифровое вещание до 30 МГц: Иллюзии и реальность. Часть 3. Короткие волны // Электросвязь. - 2012. - № 3 - С. 16-19

53 Шередько Е.Ю. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства. M Связь 1976г. 184с

54 Andersson R., Scomazzon P. A high bit-rate data broadcasting system using the terrestrial FM radio network. EBU Technical Review, Summer 1995. p.4-12.

55 Chase D. A Combined Coding and Modulation Approach for Communication over Dispersive Channels/ IEEE Trans, jn Communications-1973-vol COM-21-p.159-174

56 Chen В., Sundberg C-E. W. Digital Audio Broadcasting in the FM Band by Means of Contiguos Band Insertion and Precanceling Techniques. IEEE Trans. Commun. - 2000. - vol 48. №10. - P. 1634-1637.

57 Cover, T.M. Broadcasting channels. IEEE Trans on Information Theory v.18 -№1, 1972, p.2-14.

58 Digital Audio Broadcasting (DAB). VHF/FM Broadcasting: cross-referencing to simulcast DAB services by RDS-ODA 147. // ETSI EN 301 700 VI. 1.1. 2000-03.

59 Digital Broadcasting systems in the 87,5-108 MHZ Band. WGF1713 -2007, 19p.

60 DRM Emergency Warning Functionality (EWF) - Version 2 - 2013, p. 9.

61 EBU Recommendation 3244. Specification on Radio Data System (RDS). -EBU.-1991.

62 EBU Universal Encoder Communications Protocol UECP, Version 5.1, European Broadcasting Union, 17A Ancienne Route, CH-1218 Geneva, Switzerland, Aug. 1997:

63 EN50067, Specification of RDS for VHF/FM sound broadcasting. CENELEC, 1998p.l32.

64 ETS 300401. Radio broadcasting systems. Digital Audio Broadcasting * (DAB) to mobile, portable and fixed receivers. - ETSI, 1994.

65 ETS 300751. Radio broadcast system; System for Wireless Infotainment Forwarding and Télédistribution (SWIFT). - ETSI, 1999.

66 ETSI ES 201980 v3.1.1 Digital Radio Mondiale (DRM); System Specification - 2009.

67 ETSI ES 201980 v3.2.1, Digital Radio Mondiale (DRM); System Specification (IDT) - ETSI - 2012.

68 ETSI TS 101 968 vl.3.1, Digital Radio Mondiale (DRM); Data applications director - ETSI - 2009.

69 ETSI TS 102 349 Digital Radio Mondiale (DRM); Receiver Status and Control Interface (RSCI). - ETSI - 2009

70 ETSI TS 102 358 Digital Radio Mondiale (DRM); Specific Restrictions for the use of the Distribution and Communication Protocol (DCP). - ETSI - 2005

71 ETSI TS 102 386 v. 1.2.1 AM signaling system (AMSS) - ETSI, 2006.

72 ETSI TS 102 759 VI.1.1 Digital Radio Mondiale (DRM); AMSS Distribution Interface (ASDI). - ETSI - 2008

73 ETSI TS 102 820 Vl.2.1 Digital Radio Mondiale (DRM); Multiplex Distribution Interface (MDI) - 2005.

74 European standard EN 50067 Specification of the radio data system (RDS) for VHF/FM sound broadcasting in the frequency range from 87,5 to 108,0 MHz, -

1998, p. 132.

75 Faure D., Kopitz D. Eurotravel 2000 Diffusion EBU. - Winter 2000/2001. -p.54-61.

76 Felder M.D., Mason J.C., Evans B.L., Efficient Dual-tone Multifrequency Detection using the Nonuniform Discrete Fourier Transform, IEEE Signal Processing Letters -1998

77 FMeXtra: Another On-Channel Solution. Radio World - 2005.

78 Goldsmith.A., Wireless Communication, Cambridge - 2005, p. 200.

79 Gupta, S.N. Critical role of Broadcasting in Emergency & Disaster management - 52nd Annual convention on 'Technology & Terror-Role ICT in War against ■ -Terror", Deli, 2010.

80 IEC 62106: Specification of the Radio Data System (RDS) for VHF/FM sound broadcasting in the frequency range from 87.5 to 108 MHz. RDS Forum, Geneva,

1999.

81 ITU-T Recommendation G.703. Physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces.- ITU, 1998 p. 57

82 ITU-T Recommendation F.902 Interactive services design guidelines -1995, p. 9.

83 Jennings, T. An annotated history of some character codes or ASCII: American Standard Code for Information Infiltration, 1999.

84 Linnartz J.P., Spectrum effeiciency of RDS IEEE Trans. On Broadcasting v.39- 93 - №3 - p. 331-334.

85 Molish A.F., Channel modeling and propagation in LTE-Advanced and next generation wireless networks - Y. Wiley & Sous Ltd. - 2013, 525 p.

86 Molish A.F., Wireless communications -Y. Wiley & Sous Ltd.- 2011, 827

P.

87 National Warning System. Operation manual 1550.2 - FEMA Published,

2001.

88 RBDS Standart NRSC. // National Radio Systems Committee. USA. Jan. 1993 y.

89 Recommendation ITU-R BS.468-4 Measurement of audio-frequency noise voltage level in sound broadcasting - 1986, p. 7.

90 Sasamori S., Handa S., Oshita S. A simple method of BER calculation in DPSK/OFDM systems/IEICE Trans. Fundamentals vol. E88 - №1 - 2005 - p.366-373

91 System for multiplexing frequency modulation (FM) sound broadcasts with a sub-carrier data channel having a relatively large transmission capacity for stationary and mobile reception. ITU-R Recommendations - 2000.

92 Technical features of push-button telephone sets. Recommendation Q.23 ITU-1988,1993.

93 Universal Encoder Communication Prtotocol UECP SPB 490: // Ver.5.1. European Broadcast Union. 22.08.1997 y.

94 Waal.A, Maier F., Combined transmission of DRM+ and FM. IKT - Leibniz Universität - 2008 - p.9.

95 Wetz M., Transmission methods for wireless multicarrier systems in time-varying environment-Universitet Ulm - 2011 - 123p.

96 Елисеев C.H., Хайруллин. M.A., Универсальный кодер для комплексной системы передачи служебной информации по цифровым каналам // Электросвязь. - 2013. - № 3. - С. 46 - 48.

97 Елисеев С.Н, Хайруллин М.А., Параллельная передача сообщений оповещения по каналам радиовещательных систем информационного обслуживания., Радиотехника - №4 - 2014 - с.44-49.

98 Хайруллин М.А. Комплексное использование каналов радиовеща-ния для целей оповещения о чрезвычайных ситуациях // Радиотехника. - 2014. - № 4. -С. 69-75.

99 Хайруллин. М.А., Организация избирательного оповещения о чрезвычайных ситуациях по сетям радиовещания // Электросвязь. - 2014. - № 12. - С. 46 -48.

100 Елисеев С.Н., Хайруллин М.А. Использование DRM в зонах неуверенного приема сигналов чрезвычайных ситуаций // XVIII Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. Материалы конференции — 2011.

101 Елисеев С.Н., Хайруллин М.А. Использование стандарта DRM для оповещения населения в чрезвычайных ситуациях // XXI Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. Материалы конференции. - 2014.

102 Елисеев С.Н., Хайруллин М.А. Использование стандартов RDS и AMSS для оповещения населения в чрезвычайных ситуациях // XIX Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. Материалы конференции - 2012. - С. 145 - 146.

103 Елисеев С.Н., Хайруллин М.А., Шлеенков М.А., Система комплексного оповещения о чрезвычайных ситуациях посредством использования каналов телерадиовещания // Всероссийская научно-практическая конференция «Безопасность в чрезвычайных ситуациях » - 2014 - с. 50 - 53.

104 Минкин М.А.,. Хайруллин М.А., Использование технологий DRM для широковещательного массового оповещения в многонациональных регионах // 24-я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо'2014) (Севастополь, 7-13 сентября 2014 г.): материалы конференции в 2-х томах. - Т. 1. - Севастополь: Вебер, 2014. - С. 261 -262.

105 Хайруллин М.А. Передача сигналов DTMF на фоне основной звуковой программы AM вещания // XX Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. Материалы конференции. - 2013. - С. 136 - 137.

106 Хайруллин M.А. Разработка универсального модулятора RDS // XX Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. Материалы конференции. - 2013. -С. 137.

107 Хайруллин М.А., Лагутин М.Н., Тойметов И.И. Разработка кодера для передачи сообщений о чрезвычайных ситуациях посредством стандарта RDS // 52 студенческая научная конференция ПГУТИ. - 2013. - С. 37.

108 Хайруллин М.А., Шишкин. Д.С., Разработка устройства для пере-дачи сигналов оповещения и управления средствами оповещения по дополнительным радио-вещательным каналам // XX международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь» - Воронеж, 2014. - С. 896 - 900.

109 Хайруллин М.А., Елисеев С.Н., Построение систем оповещения о ЧС в цифровом телерадиовещании // Проблемы техники и технологии телекоммуникаций: материалы XI Международной научно-технической конференции. - Уфа, Изд. УГАТУ, 2010.

110 Хайруллин М.А., Давыдкина О.В, Разработка курса лабораторных работ по дисциплине «Устройства генерирования и формирования сигналов» в среде MATLAB // XIX Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. Материалы конференции - Самара, 2012. - С. 158-159

111 Хайруллин М.А., Елисеев С.Н., Универсальное устройство для передачи сообщений о ЧС совместно с трансляцией программ вещания // Проблемы техники и технологии телекоммуникаций: материалы XIV Международной научно-технической конференции. - Самара: Изд. ПГУТИ, 2013.

112 Хайруллин М.А., Елисеев С.Н., Шлеенков М.А., Перспективы развития и комплексного использования радиовещательных каналов для передачи сигналов оповещения и управления средствами оповещения // Проблемы техники и технологии телекоммуникаций: материалы XIV Международной научно-технической конференции. - Самара: Изд. ПГУТИ, 2013.

113 Елисеев С.Н., Песоцкий П.В^Хайрулин М.А. Способ пакетной передачи цифровой информации по параллельным разнесенным радиоканалам с использованием гибридной модуляции данных // Уведомление о рассмотрении ходатайства о проведении экспертизы заявки № 2014132331/07 (052089) на изобретение по существу.

114 Елисеев С.Н., Хайруллин М.А., Устройство передачи сигналов оповещения и управления по каналам радиовещания посредством скрытной передачи двух частотно-разделенных БТМР-сигналов // Уведомление о положительном результате формальной экспертизы заявки № 2014119176/07 (030239)).

/