PODSYSTEM RADIODOSTĘPU MOBILNEGO ZINTEGROWANEGO WĘZŁA ŁĄCZNOŚCI TURKUS ppłk dr inż. Paweł KANIEWSKI mjr dr inż. Robert URBAN kpt. mgr inż. Kamil WILGUCKI mgr inż. Paweł SKARŻYŃSKI WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI W artykule zaprezentowano podsystem radiodostępu funkcjonujący w ramach Mobilnego Zintegrowanego Węzła Łączności TURKUS (MZWŁ TURKUS). W pierwszej części artykułu omówiono architekturę modułu radiodostępu. Następnie przedstawiono funkcje aplikacji operatorskiej wykorzystywanej do konfiguracji podsystemu radiodostępu oraz monitorowania i wizualizacji abonentów mobilnych na mapie cyfrowej. Zaprezentowano także możliwości, praktyczną implementację omówionych elementów i usługi realizowane na potrzeby ZWŁ. Wstęp MZWŁ TURKUS integruje różne podsystemy łączności i zapewnia podstawowe usługi teleinformatyczne na punktach i stanowiskach dowodzenia bez konieczności rozwijania kilku aparatowni. Dzięki modułowej budowie, integracji różnych środków łączności, a także instalacji na pojeździe opancerzonym, MZWŁ zapewnia wysoką mobilność sprzętu niezbędnego do organizacji systemu łączności i może być wykorzystywany zarówno w działaniach wojskowych, jak i cywilno-wojskowych. Na Rys. 1 przedstawiono MZWŁ w otoczeniu systemowym, na którym wyszczególniono środki łączności, przy pomocy których użytkownicy prezentowanego systemu mogą uzyskać dostęp do usług polowego systemu łączności satelitarnej, radioliniowej i przewodowej. Rys. 1 Otoczenie systemowe MZWŁ TURKUS
Jednym z zasadniczych elementów MZWŁ jest podsystem radiodostępu, którego zadaniem jest zapewnienie abonentom radiowym realizacji usług transmisji danych i głosu w sieci radioliniowo-przewodowej. Konfigurację tego podsystemu można przeprowadzić korzystając z aplikacji operatorskiej zainstalowanej na komputerze pokładowym. Architektura radiodostępu W skład podsystemu radiodostępu wchodzą następujące urządzenia: Radiowy Punkt Dostępowy UKF (RPD UKF); Radiowy Punkt Dostępowy KF (RPD KF); Radiowe Moduły Kryptograficzne (RMK) - opcjonalnie; Wielofunkcyjny Komputer Pokładowy - TURKUS (WKP-T); Stanowisko Programowania Radiostacji (SPR). Rys. 2 Architektura podsystemu radiodostępu MZWŁ RPD UKF działa w oparciu o radiostacje F@stNet należące do rodziny PR4G, natomiast RPD KF wykorzystuje radiostację HARRIS RF-5800H (opcjonalnie CTM RKS8000). Podstawowym zadaniem wymienionych punktów dostępowych jest zapewnienie abonentom radiowym realizacji usług transmisji danych i połączeń głosowych w sieci radioliniowo-przewodowej. W celu kryptograficznej ochrony informacji, zapewniono współpracę punktów dostępowych UKF i KF z Radiowymi Modułami Kryptograficznymi (RMK), które mogą być instalowane na linii danych pomiędzy komputerem sterującym a radiostacjami. Aplikacja specjalistyczna RPD UKF/KF współpracuje z aplikacją operatorską, wykorzystywaną m.in. do konfiguracji elementów podsystemu radiodostępu oraz wymiany komunikatów informacyjnych i alarmowych. Aplikacja operatorska jest instalowana na WKP-T, który pełni rolę stanowiska dyspozytorskiego, a jednocześnie realizuje funkcje serwera modułu wizualizacji obiektów na mapie cyfrowej, serwera wymiany komunikatów i posiada bazę danych dla abonentów radiowych. Ważnym elementem wchodzącym w skład podsystemu radiodostępu jest Stanowisko Programowania Radiostacji, które wykorzystywane jest do planowania i generacji danych radiowych oraz ich ładowania do programatorów (fillgun) i radiostacji.
Aplikacja operatorska Jednym z wymogów stawianych przed aplikacją operatorską systemu, była możliwość zdalnego dostępu do jej zasobów oraz umożliwienie korzystania z aplikacji wielu użytkownikom jednocześnie. Aplikacja operatorska w systemie TURKUS wykonana została w technologii apletu Javy, co pozwala na uruchomienie jej na dowolnym komputerze w ramach danej sieci IP bez konieczności wcześniejszej instalacji oprogramowania. Do uruchomienia aplikacji wystarczy dowolny komputer z systemem operacyjnym i przeglądarką internetową. Rozwiązanie takie zapewnia łatwość dystrybucji oprogramowania, a także nieograniczony dostęp do zapewnianej funkcjonalności. W celu spełnienia tych wymagań implementacja aplikacji operatorskiej oparta została o architekturę klient-serwer (Rys. 3). Głównym jej elementem jest aplikacja serwera, która w sposób ciągły wymienia dane z punktami dostępowymi aby zapewnić wymagane usługi abonentom radiowym oraz komunikuje się z pozostałymi elementami systemu w celu ich poprawnej konfiguracji. Konfiguracja Rys. 3 Architektura aplikacji operatorskiej Aplikacja serwera musi być uruchomiona wraz z całym podsystemem radiodostępu oraz działać nieprzerwanie w celu zagwarantowania jego poprawnej pracy. Aplikacja serwera korzysta z lokalnej lub zdalnej bazy danych i bazy map oraz odpowiada za komunikację z konfigurowanymi urządzeniami korzystając z protokołów zdefiniowanych przez producentów tych urządzeń. Drugim ważnym elementem aplikacji operatorskiej jest tzw. aplikacja kliencka, która służy przede wszystkim jako graficzny interfejs użytkownika. Pozwala na modyfikacje ustawień systemu, zapewnia obserwację położenia abonentów radiowych na mapie cyfrowej oraz dostarcza użytkownikowi interfejs komunikatora, pozwalający na wymianę krótkich wiadomości tekstowych. Aplikacja kliencka może być uruchomiona na dowolnym komputerze pracującym w danej sieci IP. Na Rys. 4 przedstawiono podział aplikacji serwera i klienta na wewnętrzne moduły funkcjonalne. Brak uruchomionej aplikacji klienckiej w systemie nie wpływa na poprawną pracę podsystemu radiodostępu, ponieważ za konfigurację elementów systemu oraz analizę
położenia monitorowanych obiektów odpowiadają poszczególne moduły zawarte w aplikacji serwera. Rys. 4 Moduły wewnętrzne aplikacji serwera i aplikacji klienckiej Przeznaczenie i możliwości Podsystem radiodostępu zapewnia współpracę z sieciami radiowymi UKF w zakresie transmisji: mowy poprzez RPD UKF zainstalowane w wozie TURKUS, raportów GPS o położeniu obiektu, alarmów, a także z sieciami radiowymi KF w zakresie transmisji: mowy poprzez RPD UKF zainstalowane w wozie TURKUS, raportów GPS o położeniu obiektu, alarmów, krótkich wiadomości tekstowych z panelu kontrolnego radiostacji. W przypadku abonentów radiowych wyposażonych w terminal możliwa jest transmisja danych w formie poczty elektronicznej, czata i przesyłania plików. Konfiguracja podsystemu radiodostępu przeprowadzana jest na stanowisku dyspozytorskim przy wykorzystaniu aplikacji operatorskiej, której wygląd głównego okna przedstawiono na rysunku Rys. 5. Interfejs aplikacji zapewnia także łatwy dostęp do narzędzi takich jak: edycja ustawień abonentów radiowych, nawigacja mapy, wyznaczanie tras i obszarów odpowiedzialności, wyznaczenia wykresu przekroju terenu na wyznaczonym przez użytkownika obszarze.
Rys. 5 Widok głównego okna aplikacji operatorskiej Aplikacja operatorska umożliwia wyświetlenie map w trzech podstawowych formatach map wojskowych: CADRG, VPF, DTED level 0, 1 i 2. Dodatkowo istnieje możliwość wyświetlenia podkładu mapowego w innych formatach map cyfrowych, zarówno rastrowych jak i wektorowych. Mapy mogą być wyświetlane równocześnie w wielu indywidualnie konfigurowalnych warstwach. Kolejność i parametry warstw, np. przezroczystość danej warstwy, mogą być zmienione przez operatora w dowolnej chwili bez potrzeby komunikacji i wymiany danych z aplikacją serwera. Komunikaty z położeniem geograficznym abonentów radiowych są przekazywane poprzez punkty dostępowe i aplikację serwera do aplikacji klienckiej. Każdy taki komunikat dopasowywany jest do zarejestrowanych abonentów, a położenie odpowiadającego mu znaku taktycznego aktualizowane jest na mapie. Operator oprócz możliwości obserwowania na mapie sytuacji taktycznej, może tworzyć i edytować trasy patrolowe i obszary odpowiedzialności. Każda z tworzonych tras może być indywidualnie personalizowana pod względem parametrów takich jak przebieg trasy i jej szerokość oraz wygląd na mapie. Do każdej trasy może być przypisana dowolna ilość obiektów monitorowanych. W przypadku, gdy obiekt opuści wyznaczoną trasę lub obszar, do którego jest przypisany, zostanie wygenerowany alarm, który może być przesłany do abonenta radiowego. Podsumowanie W artykule omówiono podsystem radiodostępu MZWŁ TURKUS ze szczególnym uwzględnieniem aplikacji operatorskiej, która oprócz możliwości konfiguracji tego podsystemu zapewnia operatorowi funkcje wizualizacji położenia oraz stanu abonentów sieci radiowej na mapie cyfrowej. Architektura oprogramowania aplikacji specjalistycznych RPD UKF/KF jak i aplikacji operatorskiej umożliwia dołączanie komponentów obsługi radiostacji nowego typu, np. radiostacji szerokopasmowych. Radiowe punkty dostępowe pracują bezobsługowo, a komunikaty i alarmy przez nie generowane można przeglądać w aplikacji operatorskiej uruchamianej z dowolnego komputera sieci IP w rejonie rozwinięcia MZWŁ.