ZÁKLADNÍ ÚDAJE O VKV RÁDIOVÉM SPOJENÍ A TECHNICKÝCH PROSTŘEDCÍCH
Současné vybavení VKV rádiových sítí
K výraznému rozšíření VKV rádiového spojení v resortu MV došlo až v letech 1957-58, kdy byly nahrazeny do té doby v omezené míře používané radiostanice n.p. TESLA typu „FREMOS“ radiostanicemi , které byly vyvinuty a většinou i vyrobeny v rámci MV (Vesmír, Jupiter, Venuše, Kometa, Hvězda aj.). Počty radiostanic, které byly k dispozici, stačily jen na pokrytí těch nejnutnějších požadavků. Výhody VKV rádiového spojení pro výkon bezpečnostní služby však byly dostatečně ověřeny a byly získány praktické zkušenosti.
Rozsáhlejší a kvalitnější systém VKV rádiového spojení, který je prakticky využíván dodnes, byl budován od roku 1965. VKV rádiové spojení je nyní rozšířeno do všech úrovní výkonu služby a stalo se nepostradatelným pro všechny složky MV.
Současný VKV systém MV tvoří sítě semiduplexní a sítě simplexní. Z provozního hlediska jsou zjednodušeně semiduplexní sítě označovány jako sítě řídící nebo velitelské, simplexní sítě pak jako sítě výkonné. Současný stav však původním záměrům neodpovídá. Simplexní sítě jsou ve stávajícím systému nejvíce zastoupeny a také provozně nejvíce využívány. Provozní využití semiduplexních sítí je podstatně nižší, ačkoliv svým technickým řešením umožňují více provozních možností.
Dobrou úroveň mají vykrývací sítě KS SNB. Jsou to semiduplexní VKV rádiové sítě umožňující spojení některých součástí MV v jejich zájmových oblastech. Tyto sítě zabezpečují pokrytí cca 70% území ČSSR.
Jednotlivé VKV sítě současného systému jsou v podstatě lokální sítě dispečerského charakteru, členěné podle jednotlivých složek MV a jejich územní působnosti. Stávající systém VKV rádiového spojení je realizován především v kmitočtovém pásmu 80 MHz, část zařízení pracuje v pásmu 40 MHz a 230 MHz. Přidělené kmitočty v pásmu 80 MHz byly zcela vyčerpány a extenzivním rozvojem VKV spojení došlo k tomu, že stejné kmitočty jsou využívány více uživateli, což způsobuje značné vzájemné rušení VKV rádiových sítí, zejména simplexních.
Z hlediska technického vybavení se současný VKV systém MV opírá o radiostanice n.p. TESLA Pardubice řady VX. Část radiostanic byla vyvinuta a vyrobena přímo v resortu MV, část základnových radiostanic byla dovezena od dánské firmy STORNO. Používané VKV radiostanice lze obecně rozdělit na:
– kapesní radiostanice,
– přenosné radiostanice,
– vozidlové radiostanice,
– základnové radiostanice.
Pro realizaci současného systému VKV spojení MV byly použity následující typy radiostanic :
– kapesní radiostanice VXW 010, VXW 020, PR 21, PR 22, PR 35, PR 35/III,
– přenosné radiostanice VXW 100, PR 11,
– vozidlové radiostanice VXN 101, VXN 110 S, VXN 110 D,
– základnové radiostanice VXM 110 D, VXM 116 S, VXM 116 D, CQF S, CQF D.
Poznámka: v přehledu nejsou uvedeny radiostanice vyrobené v resortu MV a směrové radiostanice.
Podstata a cíle modernizace VKV rádiového spojení
Mezi hlavní důvody, které si vynutily vybudování nového VKV systému MV patří :
a) morální a fyzická zastaralost techniky, která má negativní vliv na spolehlivost spojení a vyžaduje vysoké nároky na opravárenský systém;
b) současné technické vybavení neumožňuje zvyšovat systémové kvality VKV rádiových sítí
c) semiduplexní sítě znamenají určitou duplicitu se sítěmi simplexními a jejich provozní využití neodpovídá vynaloženým finančním nákladům;
d) není možné, ani za cenu značných finančních nákladů, uspokojivě řešit zabezpečení rádiového provozu alespoň proti nekvalifikovanému odposlechu;
e) počet kmitočtových kanálů, zejména v simplexních sítích, je nedostatečný, což se projevuje neúnosným vzájemným rušením;
f) provedenou redislokací základních útvarů VB došlo ke zvětšení jejich teritoria, které v řadě případů není dostatečně pokryto rádiovým signálem základnové radiostanice útvaru.
Na základě těchto skutečností byly stanoveny základní požadavky na nový VKV systém MV :
– zdokonalit technické vybavení simplexních VKV rádiových sítí tak, aby mohly být uspokojeny požadavky všech uživatelů a současně zabezpečit efektivnější využití přidělených kmitočtových pásem;
– vytvořit krajské radiotelefonní sítě s automatizovaným přechodem na telefonní síť;
– nové typy radiostanic vybavit zařízením umožňujícím zabezpečení rádiového provozu proti nekvalifikovanému odposlechu;
– zařízení nového VKV systému musí plně vycházet z možností čsl. průmyslu, resp. možností v rámci RVHP.
Hlavním cílem modernizace VKV rádiového spojení MV je zabezpečení všech oprávněných potřeb uživatelů, zvýšení dosahu rádiového spojení a jeho spolehlivosti, snížení vzájemného rušení a zrychlení rádiového provozu využitím nových systémových vlastností.
Při konstrukci rádiových prostředků nového VKV systému byly využity součástky nové generace – integrované obvody, prvky číslicové a mikroprocesorové techniky, což umožnilo výrazně zvýšit technickou úroveň zařízení a tím vytvořit nové systémové vlastnosti, které se promítají i do provozní oblasti. Mezi nejvýznamnější technické změny patří :
1) vybavení všech radiostanic 70-kanálovou kmitočtovou ústřednou;
2) přenos digitálních údajů – telegramů, skládajících se z tzv. identifikace a kódů typické činnosti;
3) testování spojení se základnovou radiostanicí bez účasti dispečera;
4) možnost vyslání signálu nouzového volání (SOS);
5) vypínatelný maskovač hovoru;
6) lepší citlivost přijímačů a možnost dálkového ovládání základnových radiostanic;
7) možnost propojení hovoru telefonního účastníka do simplexní rádiové sítě a naopak;
8) záznam provozu na magnetofon a rekonstrukce.
Podrobněji jsou všechny nové funkční vlastnosti VKV systému popsány v další části.
PROVOZNĚ TECHNICKÉ VYBAVENÍ N VKV RÁDIOVÉHO SYSTÉMU MV
Druh provozu
Radiostanice pracují v rádiové síti simplexním způsobem na jednom přiděleném kmitočtovém kanálu. Simplexní způsob znamená, že doprava telegramů, zpráv, povelů, signálů a vedení osobních hovorů je možné jen v jednom směru, t.j. stanice buď jen vysílá nebo jen přijímá. Všechny radiostanice se při provozu v síti navzájem slyší a mohou vzájemně spolupracovat.
Kmitočtová pásma, přeladitelnost
Úsek kmitočtového pásma pro pozemní pohyblivou službu v pásmu 80 MHz přidělený vnitrostátním rozdělením pro federální ministerstvo vnitra je rozdělen na dvě podpásma A a B. V každém podpásmu je umístěno 69 kanálů č. 01 až 69 při kanálové rozteči 25 kHz. Radiostanice N VKV systému jsou vybaveny 70-kanálovou kmitočtovou ústřednou. Kmitočtové kanály č. 00 je však zakázáno v obou podpásmech používat, neboť jsou v ČSSR přiděleny mimoresortním uživatelům. Obecně v podpásmu A jsou zařazeny rádiové sítě útvarů VB a vojsk MV, v podpásmu B pak rádiové sítě útvarů StB a PS.
Všechny typy radiostanic jsou vyráběny v provedení pro podpásmo A nebo B a osazeny všemi 69 kanály jednoho z podpásem. To umožňuje snadnou záměnu radiostanic a přidělování pracovních kmitočtů v rámci celé republiky.
Volba výkonu vysílačů, dosah, volba stanoviště
Ze základních takticko-technických údajů jednotlivých VKV rádiových prostředků jsou pro obsluhu nejdůležitější ty, které přímo ovlivňují
dosah spojení. V této souvislosti se jedná především o vysokofrekvenční (vf) výkon vysílače a citlivost přijímače. Obecně lze konstatovat, že přijímače nových VKV rádiových stanic mají lepší citlivost (méně než 0,5 V). Vf výkon přenosných radiostanic je 1 W, všechny ostatní radiostanice mají možnost volby vf výkonu buď 1 W nebo 10 W. Provoz s vf výkonem 1W podstatně zmenší možnost vzájemného rušení. Teprve při větších vzdálenostech, kdy úniky v příjmu zhoršují srozumitelnost, je vhodné přepnout na vyšší výkon. Obsluhy VKV rádiových prostředků si musí uvědomit, že vf výkon vysílače má sice vliv na dosah spojení, ale ještě důležitějším faktorem je správná volba stanoviště a použité antény zejména u přenosných radiostanic, u kterých je dosah spojení závislý i na způsobu jejich nošení.
VKV rádiové spojení se uskutečňuje povrchovou vlnou, která se šíří přímočaře obdobně jako světlo. Z této její vlastnosti vyplývá, že nejlepší příjem VKV rádiových vln je v oblasti přímé viditelnosti z místa vysílání. Bezprostředně za většími překážkami (za budovami, kopci, v údolích a pod.) příjem slábne nebo úplně mizí. V těchto případech pomůže pouze změna stanoviště nebo příjem prostřednictvím vlny odražené od rozměrné překážky (budovy, kopce a pod.).
U mobilních VKV radiostanic se používá prutových a zkrácených šroubovicových antén (miniflex). Tyto antény mají největší účinnost při příjmu a vysílání pouze v předepsané poloze – svislé. Odlišná instalace, používání nebo neodborná úprava tvaru antény značně snižuje jejich účinnost a tím i dosah VKV rádiového spojení.
Z vlastností šíření VKV vln (odraz, lom, skládání vln přímých a odražených) vyplývají následující zásady pro volbu stanovišť VKV radiostanic pro dosažení kvalitního spojení :
a) vyhnout se zdrojům rušivých polí – především vedení vln, měnírnám, transformovnám, pracovištím se zdroji jiskření (např. svařování, el. obloukem), stanovištím jiných rádiových stanic pracujících na blízkých kmitočtech nebo s velkými výkony (zejména TV a VKV vysílače);
b) vyhnout se blízkosti kovových konstrukcí – železobetonovým stavbám, železným plotům, ocelových mostům a stožárům, telefonním a elektrickým vedením a pod.;
c) nezřizovat stanoviště v uzavřených prostorech, můžeme-li vysílat z otevřeného prostranství. Musíme-li pracovat s radiostanicí z budovy, volíme co nejvyšší dosažitelné místo nebo alespoň místo nebo místnosti na straně budovy směrem k protistanici (nejlépe u okna);
d) v terénu má maximální dosah radiostanice umístěná na vrcholu kopce nebo na svahu přivráceném k protistanici;
e) v lese dosah radiostanice klesá, v listnatém více než v jehličnatém. Stanoviště volíme na okraji lesa nebo na pasece.
Pro usnadnění rádiového provozu se u jednotlivých útvarů zpracovávají mapy slyšitelnosti pro určené teritorium, kde se vyznačují místa s velmi dobrou, dobrou, slabou a žádnou slyšitelností základnové radiostanice útvaru. Tato pomůcka se osvědčuje zejména při spojení v důležitých bezpečnostních akcích a za ztížených provozních podmínek.
Průměrné dosahy jednotlivých radiostanic N VKV systému MV jsou uvedeny v tab. 1 a platí v rovinném, částečně porostlém terénu za předpokladu, že
– všesměrová základnová anténa je umístěna ve výšce 20 m nad terénem ;
– mobilní radiostanice má anténu namontovanou na střeše vozidla;
– přenosné radiostanice jsou nošeny na popruhu.
Maskovač hovoru
Maskovač zabezpečuje hovor proti nekvalifikovanému odposlechu. Maskování je založeno na principu kmitočtové inverze hovorového pásma. Ve všech radiostanicích je vypínatelné. Zkouškami bylo dokázáno, že maskovač nemá negativní vliv na srozumitelnost, ani na dosah spojení.
Ekonomizér provozu
Ekonomizér provozu je zařízení přenosných radiostanic, umožňující podstatně snížit odběr radiostanice v době pohotovostního příjmu. Úsporný (ekonomický) provoz s maskovačem je proto základním provozním režimem radiostanic PR 31 a PR 37.
Automatické klíčování – VOX, propojování do telefonní sítě
Systém umožňuje propojit hovor telefonního účastníka do simplexní rádiové sítě. Dispečer základnové radiostanice buď použije automatický obvod VOX (přednostně), nebo musí klíčovat radiostanici za telefonního účastníka (jen v nouzových případech).
Základní funkcí obvodu VOX je ovládat příjem a vysílání základnové radiostanice v rytmu hovoru telefonního účastníka. K přepnutí základnové radiostanice na vysílání dojde po 10 ms po zahájení hovoru telefonním účastníkem, což je prakticky okamžitě. Přijímače mobilních radiostanic jsou vybaveny obvodem, který blokuje nf výstup z přijímače po dobu asi 0,5 s od příjmu nosné. V této době totiž volající stanice vysílá telegram, který by při příjmu u ostatních i nekorespondujících stanic působil rušivě a je proto umlčen a žádná radiostanice není v této době schopná přijímat. Toto zpoždění je však pro funkci VOXu nežádoucí, neboť by docházelo k omezení prvních dvou slabik. Proto byl zaveden pro funkci VOXu pomocný signalizační tón 1024 Hz po dobu 100 ms, vysílaný ze základnové radiostanice. Potom je činnost VOXu následující :
a) Při každém výpadku příjmu nosné přijímače základnové radiostanice se zapne na 2 s vysílač základnové radiostanice zároveň modulovaný krátkým tónem (akustickou výzvou), který slyší jak telefonní, tak mobilní účastník. Tón upozorní telefonního účastníka, aby začal hovořit. Hovor je nutno zahájit do 2 s a během hovoru telefonního účastníka nesmí nastat mezera delší než 2 s, aby nedošlo k přerušení vysílání a tím potlačení prvých slabik začátku slova;
b) přestane-li telefonní účastník hovořit, vyšle se po 2 s obdobná akustická výzva 1024 Hz do rádiové sítě a základnová radiostanice se přepne na příjem. Tato akustická výzva upozorňuje mobilního účastníka, aby hovořil. Když mobilní účastník po skončeném hovoru uvolní klíčovací tlačítko, dojde k výpadku příjmu nosné u základnové radiostanice a spojení pokračuje podle odstavce a).
Vysílání a příjem telegramů
Pro vysílání a příjem digitálních údajů – telegramů – je použit datový způsob přenosu. Přenos probíhá na pomocných kmitočtech v hovorovém pásmu (1024 a 2048 Hz) a je zabezpečen proti vzniku chyb. Telegram se skládá ze 6 číslic identifikace a 2 číslic kódu typické činnosti ; dále jsou přenášeny synchronizační a kontrolní bity. Telegram má vždy stejnou délku 125 ms a je vysílán při každém zaklíčování vysílače. To předpokládá, že musí být vytvořena čekací doba asi 0,5 s a po každém zaklíčování vysílače, jinak dochází ke znehodnocení začátků prvního slova přenášeného hovoru. Po dobu přenosu telegramu jsou akustické cesty blokovány, aby obsluha nebyla tímto signálem obtěžována. V praxi tak odpadá představování obsluh mobilních radiostanic ve styku s dispečerem.
Indentifikace
Všechny typy radiostanic VKV rádiového systému MV jsou vybaveny identifikací, t.j. šestimístným číselným kódem, který určuje příslušnost radiostanice nebo její obsluhy k útvarům a rádiovým sítím podle jejich územních a organizačních struktur. Identifikaci vysílají radiostanice automaticky při každém zaklíčování a na monitorech základnových radiostanic se identifikační číslo zobrazí ještě před zahájením přenosu zprávy.
Identifikační číslo je naprogramováno na identifikačním klíčku. Klíček má 24 zubů působících jako vačka ke spínání pérových kontaktů, umístěných ve snímači identifikačního klíčku. Programovacím zařízením XX 35 se na klíčku postupně uštípnutím zubů vytvoří kód daného čísla.
Bez identifikačního klíčku nelze přenosné a mobilní radiostanice uvést do provozu; u základnových radiostanic je bez identifikačního klíčku v provozu jen několik omezených funkcí bez možnosti vysílat.
Kódy typické činnosti, test spojení
Kódy typické činnosti (KTČ) jsou tvořeny dvěma dekadickými číslicemi 00 až 99, které mohou znamenat libovolnou dohodnutou činnost. Čísla se nastavují u radiostanice tlačítkovou číselnicí a zobrazují se před odesláním na dvoumístné zobrazovací jednotce či monitoru.
Číslo 00 je vyhraženo pro označení běžné hovorové komunikace a nenastavuje se.
Konkrétní přidělení významu jednotlivých KTČ řeší Nařízení pro spojení.
KTČ vyhraženými pro testování spojení lze významně urychlit ověření spojení se základnovou radiostanicí bez účasti dispečera. Odpadají časté dohovory obsluhy o slyšitelnosti. Testování spojení provádí obsluha mobilní radiostanice navolením a vysláním příslušného testovacího kódu proti základnové radiostanici. V kladném případě obdrží obsluha tónem 1024 Hz dvěma impulsy po 100 ms odpověď (dvě krátká pípnutí).
Nouzové volání
Všechny typy radiostanice jsou vybaveny samostatným tlačítkem pro vyslání signálu nouzového volání (SOS). Signál je vysílán na pozici kódu typické činnosti a nelze jej na tlačítkové číselnici navolit, neboť je tvořen dvěma hexadecimálními číslicemi (FF).
Základnové radiostanice na přijatý signál automaticky odpoví krátkým přerušovaným akustickým signálem (asi 2 s 1024 Hz a přerušováním 4 Hz – tři krátká pípnutí) a informuje tak pohyblivého účastníka o přijetí zprávy.
Rozdělení typů zařízení a jejich zařazení do provozu
Nový VKV rádiový systém MV je určen pro přímý výkon služby složek MV. Obsahuje následující dílčí zařízení, která v souhrnu umožňují vybudovat rádiové sítě podle specifických potřeb jednotlivých složek MV :
souprava přenosné rdst – PS 31
souprava vozidlové rdst – VS 31
souprava pomocné základnové rdst – PS 32
souprava malé základnové rdst – ZS 31
souprava velké základnové rdst – ZS 36
souprava motocyklové rdst – PS 35
souprava kapesní rdst – PR 37
souprava malokanálové směrové rdst – VAM 808
Doplňková a pomocná zařízení :
jednoduchý nabíječ – PZ 31
vícenásobný nabíječ – PZ 32
zesilovač vf výkonu 40 W – ZX 31
měnič napětí – VZ 31
vozidlový sdružovač – VX 31
vozidlový sdružovač – VX 32
zařízení pro programování a čtení identifikačních klíčků – XX 35
S uvedenými základními, doplňkovými a pomocnými zařízeními je možno vytvořit rádiovou síť podle skutečných potřeb uživatele. Zpravidla se jedná o dispečerskou simplexní síť hvězdicovitého typu řízenou základnovou radiostanicí. VKV rádiové sítě všech uživatelů jsou konkretizovány v projektové dokumentaci VKV rádiových sítí jednotlivých útvarů.
V dalších kapitolách jsou uvedená základní, doplňková a pomocná zařízení podrobně popsána. Popis jednotlivých typů antén je shrnut do úvodní kapitoly, neboť stejný typ antény je použitelný pro několik souprav VKV radiostanic. Samostatně bude vydán popis a návod k obsluze velké základnové radiostanice ZS 36.