System łączności światłowodowej do PSRA Pilica

Paweł Dobrzyński,Jacek Rzeźnicki

System łączności światłowodowej

do PSRA Pilica

Zbliżający się rok 2013 będzie przełomowym dla instytucji i firm starających się o wdrożenie do Sił Powietrznych RP nowego systemu osłony baz lotniczych Pilica (w numerach 2/2011, 12/2011 i 9/2012 NTW opublikowane zostały informacje dotyczące jego konstrukcji i konfiguracji). Większość prac realizowana jest przez dwa ośrodki: naukowy i przemysłowy, ściśle ze sobą współpracujące. Pierwszym jest Wydział Mechatroniki i Lotnictwa Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie, drugi to Zakłady Mechaniczne Tarnów S.A. w Tarnowie. Dziś podmioty te, wspólnie z Bumar Sp. z o.o., tworzą konsorcjum realizujące prace badawcze nad przeciwlotniczym zestawem rakietowo-artyleryjskim Jodek-SP, w ramach pracy naukowej finansowanej ze środków na naukę w latach 2010–2012, jako projekt rozwojowy.

Skala problemów, jakie należy rozwiązać przy konstrukcji przeciwlotniczego zestawu rakietowo-artyleryjskiego (PZRA) do Pilicy, jest odwrotnie proporcjonalna do jego niewielkich gabarytów – wynika to m.in. z konieczności zapewnienia:

• niezakłóconego i pewnego działania obok siebie dwóch systemów broni: rakietowej i artyleryjskiej;
• optymalnych warunków obsługi (zredukowanej do jednego żołnierza na zestawie i jednego przy pulpicie fakultatywnego systemu zdalnego sterowania);
• możliwości działania w dowolnych warunkach terenowych i pogodowych;
• bezpieczeństwa samolotom własnym i sojuszniczym, startującym i lądującym w obszarze osłanianej bazy lotniczej;
• bezwzrokowego sterowania wszystkimi elementami zestawu, ze szczególnym uwzględnieniem warunków obsługi PZR Grom i Grom-M;
• współpracy efektora z umieszczoną na nim kamerą optyczno-elektroniczną, dalmierzem laserowym, systemem automatycznego śledzenia i układem przesyłania w czasie obrazu na duże odległości;
• zdalnego sterowania położeniem linii obserwacji zestawu przez stanowisko dowodzenia systemu Pilica, co wymaga przesyłania w czasie rzeczywistym obrazu z optoelektronicznej głowicy obserwacyjnej.

Jednym z podstawowych elementów umożliwiających dowódcy systemu Pilica pełną kontrolę nad efektorami oraz automatyzację dowodzenia, jest system łączności kablowej (światłowodowej), którego założenia na potrzeby systemu zostały opracowane w WAT. Podstawą tego systemu łączności są kable światłowodowe, tworzące podbudowę do transmisji prędkościowo wydajnej, niewykrywalnej oraz odpornej na czynniki zewnętrzne, które nie powodują fizycznego przerwania światłowodu: elektryczne, promieniotwórcze, atmosferyczne, chemiczne i mechaniczne (rozciąganie, nacisk kół pojazdów, gryzonie, itp.). Proponowana sieć światłowodowa systemu Pilica realizowana ma być w oparciu o Polowy Kabel Światłowodowy o sumarycznej długości 5 km, zakończony obustronnie dwukanałowym złączem kablowym. Głównym problemem, jaki ma miejsce przy stosowaniu kabli światłowodowych, jest występowanie nieciągłości światłowodu na styku kabla i złącza burtowego łączonych urządzeń.

Jedną z firm, która oferuje technologie mogące znaleźć zastosowanie w systemie łączności Pilicy, okazał się francuski Amphenol Socapex, którego przedstawicielem w Polsce jest wrocławska firma Radiotechnika Marketing Sp. z o.o. Francuzi od kilkunastu lat oferują rozwiązania światłowodowe na bazie złącz soczewkowych typu CTOS (Connector for Tactical Optical Systems), które odpowiadają standardom STANAG 4290. Kilka lat temu pojawiły się wersje jednomodowe, określane jako CTOS SM (Single Mode). Technologia ta nie jest jeszcze powszechnie wykorzystywana w Siłach Zbrojnych RP, chociaż zewnętrzne podobieństwo złączy soczewkowych CTOS SM z wielomodowymi złączami CTOS (dla wcześniejszych systemów ze światłowodami wielomodowymi) powoduje, że wielu „ekspertów” uważa inaczej (norma zalecająca stosowanie CTOS wielomodowych to NO-58-A208 „Wojskowy cyfrowy system łączności. Transmisja optyczna. Wymagania i badania”).

W systemie Pilica włókna wielomodowe nie mogą być użyte ze względu na wymagany zasięg i szybkość transmisji. Wynika to z norm definiujących zasięgi transmisji dla poszczególnych standardów telekomunikacyjnych: np. dla transmisji Fast Ethernet (IEC8802-3) ograniczeniem dla włókien wielomodowych są 2 km, zaś przy transmisji Gigabit Ethernet (IEEE 802.3) maks. dystans to 0,55 km. Ograniczenie zasięgu transmisji w kablach wielomodowych wynika z ich inherentnej cechy jaką jest dyspersja międzymodowa. Wady tej nie mają włókna jednomodowe, dlatego w kablach światłowodowych łączących elementy systemu przewiduje się zastosowanie włókien jednomodowych o parametrach zgodnych z ITU-T G.652.A. Zastosowanie złączy soczewkowych CTOS SM powoduje, że pomimo pozornie takiej samej konstrukcji, złącza te nie są kompatybilne z CTOS MM, ponieważ mają dodatkową parę miniaturowych bolców ustalających położenie soczewek pary złącza w jednej osi. Kompatybilność taka byłaby zresztą tylko mylącą przeszkodą, gdyż nie można ze sobą łączyć włókien o różnych średnicach rdzenia. Fakt użycia złączy tej samej „rodziny” spowodował, że wszystkie zalety eksploatacyjne złączy CTOS MM zostały przeniesione do CTOS SM. Złącza CTOS SM są stosowane już przez Siły Powietrzne RP, np. w aparatowniach wykorzystujących urządzenia wymiany danych w standardzie Link 16.

Pełna wersja artykułu w magazynie NTW 11/2012