Phương án mở rộng thông tin tổ hợp NKVS-27 phục vụ công tác chỉ huy bay tại sở chỉ huy

Nội dung text: Phương án mở rộng thông tin tổ hợp NKVS-27 phục vụ công tác chỉ huy bay tại sở chỉ huy

1. Thông tin khoa học công nghệ PHƯƠNG ÁN MỞ RỘNG THÔNG TIN TỔ HỢP NKVS-27 PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỈ HUY BAY TẠI SỞ CHỈ HUY Đinh Văn Ngọc*, Phạm Văn Hậu, Cao Đăng Huy Tóm tắt: Bài báo trình bày về nội dung cấu trúc và cơ chế trao đổi thông tin giữa các thành phần của Tổ hợp đối không mặt đất NKVS-27 [1]. Tập trung vào cấu trúc trao đổi dữ liệu, nghiên cứu xây dựng và thực hiện phương án mở rộng thông tin hai chiều từ Tổ hợp đối không mặt đất NKVS-27 làm việc với máy bay Su-30MK phục vụ công tác chỉ huy điều hành bay tại Sở chỉ huy. Các kết quả đạt được khi thử nghiệm thực tế tại đơn vị. Từ khóa: Tổ hợp NKVS-27, máy bay Su-30MK2. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ NKVS-27 là Tổ hợp đối không mặt đất được đối tác Nga triển khai để làm việc đồng bộ với máy bay Su-30MK2, đây là một khí tài hiện đại và là khí tài duy nhất làm việc đồng bộ với máy bay Su-30MK2 cả thông tin thoại và truyền số liệu hai chiều phục vụ chỉ huy bay. Tổ hợp NKVS-27 trao đổi thông tin số hai chiều với máy bay. Thông tin số bao gồm thông tin máy bay (vị trí, hướng bay, độ cao, tốc độ), thông tin mục tiêu, thông tin cảnh báo hỏng hóc, thông tin lệnh chỉ huy, Bài báo này tập trung vào giải pháp mở rộng trao thông tin số hai chiều giữa Tổ hợp NKVS-27 với máy bay Su-30MK2. 2. CƠ CHẾ TRAO ĐỔI THÔNG TIN CỦA TỔ HỢP NKVS-27 Thông tin trao đổi hai chiều giữa máy bay Su-30MK2 và Tổ hợp NKVS-27 được thực hiện bằng sóng vô tuyến dải sóng m, dm và sóng ngắn. Dạng thông tin trao đổi là thoại và thông tin số. Hiện tại chỉ có Tổ hợp NKVS-27 có thể trao đổi thông tin số với máy bay Su-30MK2. Các thông tin số trao đổi hai chiều sẽ được hiển thị tại hai thiết bị điều phái và trên màn hình của máy bay. Các thông tin được trao đổi thể hiện trong bảng 1. Bảng 1. Các thông tin được trao đổi. Phát từ Tổ hợp NKVS-27 Phát từ máy bay + 22 lệnh chuẩn hóa. + Xác nhận các lệnh chuẩn hóa. + Hỏi tình hình trên không hoặc thông tin về + Dữ liệu bay. các mục tiêu ở trên mặt đất (trên biển). + Dữ liệu về tình hình trên không hoặc thông + Hỏi dữ liệu bay. tin về mục tiêu ở mặt đất (mặt biển). + Các lệnh kiểm tra liên lạc. + Tín hiệu trả lời lệnh kiểm tra liên lạc. + Tín hiệu báo hỏng. + Tín hiệu báo về việc đi qua điểm trung gian hành trình. Thông tin phát đi từ Tổ hợp NKVS-27 được gửi đi từ ARM KIO. Dữ liệu số sẽ đưa tới thiết bị điều khiển trung tâm ARM OS qua giao thức TCP trên đường truyền Ethernet. Sau đó, dữ liệu sẽ được ARM OS gửi sang thiết bị mã R-098-3N để mã hóa, trước khi đưa ra thiết bị vô tuyến (Bekas-02E hoặc Bozon-2M) phát lên máy bay bằng sóng vô tuyến. Ở chiều ngược lại các thông tin từ máy bay được phát qua sóng vô tuyến và được thu bởi các thiết bị vô tuyến (Bekas-02E hoặc Bozon-2M). Dữ liệu số được tách sóng và gửi sang thiết bị mã R-098-3N giải mã sau đó đưa về ARM OS. Các dữ liệu máy bay gửi về được ARM OS phát UDP trong mạng LAN cục bộ của tổ hợp do đó, các thiết bị ARM KIO trong mạng LAN đều nhận được, thông tin được giải mã và hiển thị trên màn hình. Để mở rộng được thông tin của tổ hợp phải nghiên cứu xây dựng phương án kết nối và phân tích các gói tin (UDP và TCP) xây dựng bộ giao thức trao đổi trong nội bộ tổ hợp. 166 Đ. V. Ngọc, P. V. Hậu, C. Đ. Huy, “Phương án mở rộng thông chỉ huy bay tại sở chỉ huy.”
2. Thông tin khoa học công nghệ 3. PHƯƠNG ÁN MỞ RỘNG THÔNG TIN TỔ HỢP NKVS-27 Nguyên tắc tiên quyết phải đảm bảo hoạt động của Tổ hợp NKVS-27 không bị ảnh hưởng bởi bất cứ lý do gì và phải đảm bảo tính an toàn cho Tổ hợp khi mở rộng thông tin ra các vị trí khác tại Sở chỉ huy. Từ đó nhóm nghiên cứu đưa ra giải pháp mở rộng thông tin hai chiều của Tổ hợp NKVS-27 phục vụ công tác chỉ huy điều hành tại Sở chỉ huy. Hình 1. Sơ đồ khối phương án mở rộng thông tin tổ hợp NKVS-27. Để mở rộng thông tin nhóm nghiên cứu đã chế tạo thiết bị trung gian (gọi tắt là TBTG) đóng vai trò kết nối và làm việc với Tổ hợp NKVS-27 qua đường truyền Ethernet. TBTG sẽ giao tiếp hai chiều với Tổ hợp NKVS-27 qua giao thức TCP và UDP trong đó để nhận các thông tin từ máy bay được phát qua UDP đồng thời kết nối TCP để làm việc gửi các thông tin lên máy bay. Để đảm bảo tính an toàn và bảo mật cho Tổ hợp NKVS-27 trước các kết nối không mong muốn, khi mở rộng thông tin ra ngoài, TBTG sẽ có một đường Ethernet thứ 2 để kết nối ra ngoài. Do đó, tất cả dữ liệu tới và nhận từ Tổ hợp NKVS-27 sẽ phải đi qua TBTG trước khi tới các vị trí mở rộng tại Sở chỉ huy. TBTG lúc này ngoài là thiết bị trung gian làm việc trao đổi dữ liệu còn đóng vai trò ngăn chặn các kết nối trực tiếp không mong muốn tới Tổ hợp NKVS-27. TBTG là một máy tính chuyên dụng, có 02 cổng Ethernet được cấu hình thành 2 mạng LAN. Một mạng LAN sẽ làm việc với NKVS-27, một mạng LAN sẽ mở rộng và làm việc với các thiết bị tại Sở chỉ huy. Trên TBTG sẽ có phần mềm chuyên dụng để thực hiện các chức năng của TBTG. Dữ liệu thông tin từ máy bay gửi về được ARM OS của Tổ hợp NKVS-27 gửi tới các ARM KIO bằng giao thức UDP, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thu và phân tích các gói tin. Hình 2. Mô hình làm việc của TBTG. Sau khi nghiên cứu và phân tích các gói tin UDP của Tổ hợp NKVS-27 ta có được các trường dữ liệu cần thiết để phục vụ xây dựng lại bộ giao thức làm việc giữa ARM OS với các ARM KIO. Bảng 2 mô tả cấu trúc chung của một gói tin trao đổi trên đường truyền Ethernet. Bảng 2. Cấu trúc chung của một gói tin. Độ dài dữ liệu gói tin ID của thiết bị gửi Mã gói tin Thời gian Dữ liệu UNIX 2-byte 1-byte 1-byte 8-byte Độ dài là giá trị của 2 bytes đầu tiên Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 167
3. Thông tin khoa học công nghệ Một gói tin được chia làm 2 phần chính: phần header 12 bytes và phần dữ liệu. Header gồm 4 thành phần là Độ dài gói tin, ID của thiết bị gửi, mã gói tin và thời gian. Dữ liệu chứa thông tin tương ứng với từng gói tin. Các gói tin UDP có 9 loại khác nhau đã được thu và phân tích, sau đó hiển thị và so sánh dữ liệu với phần mềm nguyên bản của Tổ hợp. Định dạng chung của các gói tin TCP giống với định dạng chung của các gói tin UDP như được mô tả tại bảng 2. Kết quả nghiên cứu và phân tích gói tin TCP kết hợp với các gói tin UDP đã hoàn thiện bộ giao thức. Sau khi xây dựng được bộ giao thức làm việc giữa ARM OS và ARM KIO nhóm nghiên cứu tập trung phát triển phần mềm phục vụ mục đích kéo dài thông tin của Tổ hợp tới các vị trí làm việc tại Sở chi huy. Hình 3. Giao diện phần mềm thử nghiệm. Kết quả thử nghiệm phương án mở rộng thông tin Tổ hợp NKVS-27 được thực hiện thành công tại Trung đoàn 927, sân bay Kép, Bắc Giang. Nhóm nghiên cứu đã thực hiện mở rộng thông tin về Sở chỉ huy của Trung đoàn. Từ đó, có thể mở rộng về sở chỉ huy Sư đoàn cũng như Quân chủng PK-KQ. Thiết bị làm việc tại Sở chỉ huy Trung đoàn có thể nhận được đầy đủ thông tin của Tổ hợp NKVS-27 như tại đài K4 và có thể gửi đầy đủ 22 lệnh chuẩn hóa lên máy bay thông qua TBTG. 4. KẾT LUẬN Thực hiện thành công phương án mở rộng thông tin hai chiều Tổ hợp NKVS-27 phục vụ công tác chỉ huy điều hành bay tại Sở chỉ huy thành công là một bước tiến lớn trong nhiệm vụ khai thác làm chủ Tổ hợp này. Giúp công tác chỉ huy điều hành bay được thuận lợi, nâng cao tính sẵn sàng chiến đấu. Đây là kết quả quan trọng giúp nhóm nghiên cứu triển khai xây dựng lại bộ phần mềm cho Tổ hợp NKVS-27 không được đối tác chuyển giao, có nhiều hạn chế mà chúng ta không thể nâng cấp sửa chữa được. TÀI LIỆU THAO KHẢO [1]. “Tổ hợp đối không mặt đất NKVS-27 – Quyển 1”, NXB Quân đội nhân dân (2015). [2]. Nguyễn Xuân Quang, “Giáo án Huấn luyện ngành thông tin bảo đảm bay”, Phòng Thông tin – Bộ Tổng tham mưu PK-KQ (2016). ABSTRACT A SOLUTION EXPANDING GENERAL INFORMATION NKVS-27 FOR AIR OPERATION IN THE HEAD OFFICE The paper presents the structure and information exchange mechanism between the components of the NKVS-27 Ground-to-Air Complex. Focus on data exchange structure, research, construction and implementation of the two-way information expansion plan from NKVS-27 surface-to-air complex working with Su-30MK2 aircraft for command and control flight at Headquarters. The results achieved when on-site testing. Keywords: NKVS-27 system; Su-30MK2 aircraft. Nhận bài ngày 04 tháng 3 năm 2021 Hoàn thiện ngày 28 tháng 3 năm 2021 Chập nhận đăng ngày 12 tháng 4 năm 2021 Địa chỉ: Viện Công nghệ thông tin, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự. *Email: ngocqn@gmail.com. 168 Đ. V. Ngọc, P. V. Hậu, C. Đ. Huy, “Phương án mở rộng thông chỉ huy bay tại sở chỉ huy.”