Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
Ostrava 2007
Ivo Hána
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství Katedra požární ochrany a ochrany obyvatelstva
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Student: Ivo Hána Vedoucí bakalářské práce: doc. Dr. Ing. Aleš Dudáček Studijní obor: 3908R006-00 Technika požární ochrany a bezpečnosti průmyslu Datum zadání bakalářské práce: 6. listopadu 2006 Termín odevzdání bakalářské práce: 30. dubna 2007
Prohlášení
Místopřísežně prohlašuji, že jsem celou bakalářskou práci vypracoval samostatně.
V Ostravě dne 27. dubna 2007 ..........…………………….............. Ivo Hána
Poděkování
Děkuji vedoucímu práce doc. Dr. Ing. Aleši Dudáčkovi za odborné vedení při zpracování bakalářské práce.
Anotace HÁNA, I. Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina. Bakalářská práce, Ostrava, VŠB-TU, FBI, 2007, 57 s. Bakalářská práce se zabývá digitálním radiokomunikačním systémem Pegas u Hasičského záchranného sboru kraje Vysočina. V první části práce je nastíněna geneze komunikace hasičských jednotek u zásahu. Ve druhé části je vysvětlen základní rozdíl mezi analogovými a digitálními radiostanicemi a jsou zde porovnány výhody a nevýhody obou typů. Ve třetí části práce je nastíněn vznik a vývoj radiokomunikačního systému Pegas, včetně popisu služeb systému, používaných terminálů a příslušenství. V této části je dále uvedena analýza současného stavu systému Pegas v kraji Vysočina a navržena opatření k jeho lepšímu využití. Závěrečná část práce obsahuje shrnutí a zamyšlení nad možnou budoucností komunikací u zásahu. Klíčová slova: radiostanice, terminál, vysílač, přijímač, signál, komunikace, kmitočet, digitální systém, Tetrapol, Pegas.
Anotation HÁNA, I. From Analog Radio Stations to the Digital System Pegas operated by Fire and Rescue Service in Vysočina region. The Bachelor work, Ostrava, VŠB-TU, FBI, 2007, 57 p. Bachelor work deals with the digital radio-communications station system Pegas operated by Fire and Rescue Service in Vysočina region. In the first part of the work the genesis of fire departments communication during the interference is foreshadowed. In the second part the basic difference between analog and digital radio station is explained. Moreover, the advantages and disadvantages of both types are compared. In the third part of the work the genesis and development of Pegas radio communications station system is foreshadowed, including the description of system services, used data terminals and accessories. In this part the analysis of Pegas contemporary state system in Vysočina region is also mentioned. There are also suggestions of measures to be taken for its better use. Final part of the work includes the summary and reflection on future (possible) communication during the intervention. Keywords: transceiver, data terminal, transmitter, receiver, signal, communications, frequency, digital system.
Obsah 1.
Úvod............................................................................................................................... 8
2.
Rešerše........................................................................................................................... 9
3.
Historie komunikace jednotek PO u zásahu............................................................ 10
4.
5.
6.
3.1.
Slovní signály....................................................................................................... 10
3.2.
Zvukové signály ................................................................................................... 10
3.3.
Optické signály..................................................................................................... 10
3.4.
Komunikace pomocí telefonu .............................................................................. 11
3.5.
Komunikace pomocí radiostanic.......................................................................... 11
Rádiové komunikace .................................................................................................. 12 4.1.
Počátky vzniku rádiové komunikace.................................................................... 12
4.2.
Bezdrátový přenos informací ............................................................................... 12
4.3.
Rozdělení elektromagnetických vln ..................................................................... 13
4.4.
Základní druhy modulace..................................................................................... 14
4.5.
Popis vývoje rádiových zařízení, která využívají hasiči při zásazích .................. 15
4.6.
Základní pravidla radioprovozu ........................................................................... 17
Srovnání analogových a digitálních radiostanic...................................................... 19 5.1.
Princip činnosti analogové a digitální radiostanice.............................................. 19
5.2.
Základní rozdíl mezi analogovými a digitálními radiostanicemi......................... 19
5.3.
Porovnání výhod a nevýhod analogových a digitálních radiostanic. ................... 21
Digitální systém Pegas................................................................................................ 24 6.1.
Vznik a vývoj digitálního systému Pegas ............................................................ 24
6.2.
Základní popis systému Pegas.............................................................................. 25
6.3.
Rádiový přenos..................................................................................................... 26
6.4.
Zabezpečení systému............................................................................................ 27
6.5.
Organizace............................................................................................................ 28
6.6.
Služby systému Pegas .......................................................................................... 28
6.6.1.
Skupinové komunikace na otevřených kanálech ............................................. 29
6.6.2.
Komunikace v přímém režimu na kanálech DIR a IDR .................................. 30
6.6.3.
Individuální hovory .......................................................................................... 30
6.6.4.
Nouzové volání ................................................................................................ 31
6.6.5.
SMS aplikace.................................................................................................... 31
6.6.6.
Datové přenosy................................................................................................. 31
6.7.
7.
8.
9.
Terminály, příslušenství a další prostředky ve vybavení HZS............................. 32
6.7.1.
Pevný linkový terminál – LCT......................................................................... 32
6.7.2.
Pevný rádiový terminál – RCT......................................................................... 33
6.7.3.
Vozidlový terminál........................................................................................... 33
6.7.4.
Přenosné terminály G2 – 2. generace............................................................... 34
6.7.5.
Přenosné terminály G1 – 1. generace............................................................... 34
6.7.6.
Převodníky AD/DA.......................................................................................... 34
6.7.7.
Příslušenství ..................................................................................................... 35
Digitální systém Pegas u HZS kraje Vysočina......................................................... 37 7.1.
Postup implementace systému Pegas u HZS kraje Vysočina .............................. 37
7.2.
Analýza současného stavu využití radiostanic systému Pegas u HZS kraje Vysočina............................................................................................................... 38
7.2.1.
Použití přenosných terminálů v síti velitele zásahu ......................................... 39
7.2.2.
Změna šifrovacích klíčů ................................................................................... 40
7.2.3.
Servis terminálů................................................................................................ 41
7.2.4.
Ergonomie terminálů........................................................................................ 42
7.2.5.
Použití převodníků AD/DA.............................................................................. 42
7.2.6.
Komunikace na otevřených kanálech............................................................... 43
7.2.7.
Řád digitální rádiové sítě.................................................................................. 44
7.3.
Taktické cvičení na leteckou nehodu v Jihlavě - Henčově .................................. 45
7.4.
Navrhovaný postup opatření pro využití systému Pegas u HZS kV .................... 46
Závěr............................................................................................................................ 49 8.1.
Shrnutí .................................................................................................................. 49
8.2.
Představa možné budoucnosti komunikace u zásahu........................................... 50
Literatura.................................................................................................................... 53
10. Seznam zkratek .......................................................................................................... 55 11. Seznam příloh ............................................................................................................. 57
1. Úvod Od roku 1987 pracuji v požární ochraně jako technik spojové služby. Proto jsem si zvolil bakalářskou práci na téma rádiových komunikací Hasičského záchranného sboru (dále jen „HZS“) kraje Vysočina. Tato tematika je v současné době hlavní náplní mojí práce. V době mého nástupu ke Správě a útvaru Sboru požární ochrany v Pelhřimově využívali hasiči ještě radiostanice v kmitočtovém pásmu 32 MHz. Tehdy již nikdo nepochyboval o výhodách rádiových komunikací u zásahu, radiostanice byla jedním ze základních technických prostředků výzbroje hasičů. Od té doby se několikrát změnily nejen typy používaných radiostanic, ale také celé komunikační prostředí. Rovněž se zásadním způsobem změnila spolehlivost rádiových komunikací jak na místě zásahu, tak i komunikace mezi jednotkami u zásahu a operačními středisky. Bez funkčních a spolehlivých komunikačních prostředků by se neobešla dnes tolik diskutovaná (v kraji Vysočina již provedená) integrace okresních operačních středisek do jediného krajského operačního a informačního střediska (dále jen „KOPIS“). Cílem mojí práce je analyzovat historii a vývoj komunikace jednotek požární ochrany (dále jen „jednotek PO“) u zásahu, zhodnotit výhody a nevýhody analogových a digitálních radiostanic a prostřednictvím geneze použití digitálních radiostanic systému Pegas u HZS kraje Vysočina navrhnout postup dalších opatření pro využívání tohoto systému. V závěru práce bych se chtěl zamyslet nad možnou budoucností komunikace jednotek PO u zásahu.
-8-
2. Rešerše Při studiu problematiky rádiového spojení jsem se setkal zejména s touto literaturou: PETRÁNEK, J. Příručka pro radiotelefonní zkoušky pozemních radiooperatérů. Vydání I. Praha: Nakladatelství dopravy a spojů, 1987. 136 s. Příručka je určena pro přípravu uchazečů k radiotelefonní zkoušce pozemních operátorů. V první části seznamuje čtenáře s radiokomunikačními předpisy, ve druhé části následuje vysvětlení radiotelefonním provozu. Příručka je doplněna
přílohami,
zejména
technicko-provozními
údaji
tehdejších
radiostanic. SYROVÁTKA, B. Radiové vysílače a přijímače. 2. vyd. Praha: vydavatelství ČVUT, červen 2005. 200 s. ISBN 80-01-03236-1. Tato skripta jsou určena jako studijní pomůcka pro bakalářské studium oboru „Radiotechnika“. Ve skriptech je limitovanou formou zpracována problematika rádiových vysílačů a přijímačů. MATRA NORTEL COMMUNICATIONS. Provozní dokumentace PMR - Prezentace systému. Bois d´Arcy: EADS Defence and Security Networks, 24. 4. 2002. Tento dokument poskytuje všeobecné informace o službách nabízených uživatelům systému Pegas, o zásadách řízení a údržby sítě i o její architektuře. DUDÁČEK, A. Komunikační systémy v PO. [online] Prozatímní učební text. VŠB-TU Ostrava, 2000 [cit. 2007-04-08]. Dostupné na internetu:
. Učební text poskytuje čtenáři základní informace o komunikačních systémech a sítích vhodných pro činnost hasičských jednotek. MILENOVSKÝ, E., STUDNIČKA, M., Přenosné a vozidlové VKV radiostanice. Vydání I. Praha: Naše vojsko, 1970. 360 s. Kniha
seznamuje
čtenáře
s problematikou
pozemních
přenosných
a vozidlových radiostanic. Je stručným přehledem poznatků, zkušeností a několikaleté práce autorů v oboru rádiových vysílačů a přijímačů. -9-
3. Historie komunikace jednotek PO u zásahu 3.1.
Slovní signály
Aby jednotka PO prováděla svoji činnost na místě zásahu účelně a rychle, je nutné aby velitel koordinoval její činnost. K tomuto účelu již odedávna sloužily a stále slouží slovní signály – povely. Signály musí být hlasité, srozumitelné, stručné a výstižné. Tyto slovní signály však nelze používat na větší vzdálenosti, kdy se stávají nesrozumitelnými nebo nejsou slyšet vůbec. Proto byly v dřívějších dobách doplněny použitím zvukových signálů.
3.2.
Zvukové signály
Zvukové signály popisuje například Adolf L. Seidl v „Metodice signálů“ z roku 1900 [9]. Signály sloužily k předávání zpráv do dálky a k předávání zpráv při hluku. K signalizování
bylo
využíváno
dvojhlasých
píšťalek,
dvojhlasých
povelek
a harcovek1. V metodice je popsán způsob jak skládat jednoduché signály – signálová slova do celých vět. Signály měly obdobná pravidla jaká se uplatňovala i při ústním velení – měly být hlasité, úsečné, s náležitými pomlkami za každým signálovým slovem. Příjemce signálu jej měl zopakovat, aby byl vysílající ujištěn, že mu bylo rozumět. Signály vyžadovaly dokonalé nacvičení. Pokud tato signalizace selhala, nezbývalo veliteli nic jiného, než vyslat pobočníka s ústním rozkazem.
3.3.
Optické signály
Komunikace hasičských jednotek pomocí optických signálů nahradila zvukové signály a je další možností, jak předávat zprávy na větší vzdálenosti. Tato komunikace je založena na mávání nebo určitém postavení paží vysílajícího hasiče. Komunikace pomocí paží se užívá dodnes například při dodávce vody, signalizaci nebezpečí v hlučném prostředí nebo v prostředí s nebezpečím výbuchu, když nejsou k dispozici radiostanice v nevýbušném provedení [13]. Je však třeba zajistit, aby příjemce zprávy sledoval vysílajícího. To ale nelze zajistit na příliš velké vzdálenosti nebo v členitém terénu či v zástavbě. Současně je takto omezována činnost zasahujících hasičů.
1
Harcovka – hasičská trubka, součást osobní výstroje hasiče z konce 19. století
- 10 -
3.4.
Komunikace pomocí telefonu
Přibližně od 50. let minulého století se u zásahů používaly polní telefony PT 25, telefonní ústředny TÚ 11 a cívky s dvouvodičem PK 2. Velitel byl ale nabádán uvážit nutnost a rentabilnost zřízení polního telefonu. Polní telefon se zřizoval pouze u déle trvajících zásahů. Velitel musel vyčlenit síly a prostředky pro jeho zřízení, které trvalo určitou dobu, závislou na vzdálenosti vedení a členitosti terénu. Používání telefonních přístrojů u zásahů bylo velmi problematické, náročné na síly a prostředky a především na čas zřízení telefonního vedení. Těžko se dá hovořit o účinném a kvalitním spojení. [16]
3.5.
Komunikace pomocí radiostanic
Úplně nová éra v komunikaci hasičů nastává v 50., 60., případně 70. letech minulého století, kdy začínají být hasičské sbory vybavovány radiostanicemi. Radiostanici lze využít jako velmi operativní prostředek ke komunikaci hasičů zejména na místě zásahu, ale také pro komunikaci základnové stanice s místem zásahu. Jak je uvedeno výše, hasiči si uvědomovali nedostatky dosavadních způsobů komunikace u zásahu. Přímo sdělované rozkazy vyžadují osobní kontakt hasičů nebo nasazení spojek, což je časově náročné. Zvukové signály jsou rušeny hlukem u zásahu a nelze je přenášet na větší vzdálenosti, optické signály vyžadují přímou viditelnost a především stálou pozornost. Spojení polními telefony zase vyžaduje určitý čas na zřízení telefonního vedení. Při pohybu velitelů nebo jednotek je nutné toto vedení zkracovat, prodlužovat nebo překládat. Všechny tyto nevýhody jsou eliminovány použitím radiostanic. Vytvoření rádiové sítě u zásahu je velmi rychlé. Lze komunikovat na poměrně velké vzdálenosti, které jsou ovlivněny zejména druhem terénu nebo členitostí budov, výkonem vysílače a citlivostí přijímače. [16]
- 11 -
4. Rádiové komunikace 4.1.
Počátky vzniku rádiové komunikace
Radiostanice pracují na principu přenosu informací pomocí elektromagnetického vlnění. Vysílač radiostanice vysílá modulované elektromagnetické vlnění, které je zachyceno v přijímači a demodulováno. Základy radiotechniky položili M. Faraday, J. C. Maxwell a H. Hertz, kteří své objevy představili veřejnosti mezi lety 1831 – 1887. Díky zdokonalení jejich objevů A. S. Popovem a G. Marconim mezi lety 1895 - 1898 bylo možné uskutečnit radiové spojení na větší vzdálenost.
4.2.
Bezdrátový přenos informací
Přenos informace od jeho zdroje až k příjemci je možno obecně rozdělit na několik typických částí. Toto rozdělení nazýváme úplný rádiový sdělovací řetězec (obr. 1). Elektromagnetické vlny
Zdroj informace
Zdroj energie
Vysílací anténa
Přijímací anténa
Modulátor
VF zesilovač
Kodér
Demodulátor
NF zesilovač
Dekodér
VF generátor
Vysílací část
Přijímací část
Obr. 1. Úplný rádiový sdělovací řetězec Ze zdroje musíme nejprve informaci převést do tvaru, který je vhodný pro přenášení určitou přenosovou cestou. Toto převedení se nazývá kódování a probíhá v kodéru. Nositelem informace je na výstupu z kodéru signál. Tento signál však není možné přenášet na větší vzdálenosti. Vhodným nositelem na větší vzdálenosti je vysokofrekvenční elektromagnetické vlnění. Toto vlnění se ze zdroje energie vytváří ve vysokofrekvenčním generátoru. Abychom mohli přenést zakódovanou informaci pomocí vysokofrekvenčního vlnění, musíme ji vhodným způsobem na toto vlnění „nanést“ – namodulovat. K tomu slouží modulátor. Energii vysokofrekvenční modulované nosné vlny pak musíme účinně vyzářit do prostoru vhodnou vysílací - 12 -
anténou. Na přijímací části řetězce je část vyzářené vysokofrekvenční energie zachycena anténou přijímače. V přijímači je nejprve ve vysokofrekvenčním zesilovači zesílena a v demodulátoru dojde k sejmutí nízkofrekvenčního signálu. Ten je dále zesílen a v dekodéru je získána vlastní informace. [1]
4.3.
Rozdělení elektromagnetických vln
Vysokofrekvenční elektromagnetické vlnění (rádiové vlny) dělíme podle vlnové délky na několik druhů, které se liší svými vlastnostmi a způsobem šíření. Rozdělení uvádí tab. 1. Vztah mezi vlnovou délkou λ [m] a kmitočtem f [Hz] je λ =
c ; přičemž c je f
rychlost v m.s-1 (3,108 m.s-1). Tab. 1 Rozdělení elektromagnetických vln Název vln
Vlnová délka λ
Kmitočet f
Zkratka
Myriametrové
10 – 100 km
30 – 3 kHz
VDV
Kilometrové
1 – 10 km
300 – 30 kHz
DV
Hektometrové
100 – 1000 m
3 MHz – 300 kHz
SV
Dekametrové
10 – 100 m
30 – 3 MHz
KV
Metrové
1 – 10 m
300 – 30 MHz
VKV
Decimetrové
1 – 10 dm
3 GHz – 300 MHz
UKV
Centimetrové
1 – 10 cm
30 – 3 GHz
SKV
Milimetrové
1 – 10 mm
300 – 30 GHz
EKV
Vlastnosti šíření rádiových vln jsou popsány v mnohé literatuře, mimo jiné např. v [1, 2, 10, 12, 17]. Protože hasiči využívají především VKV radiostanice, stručně uvádím některé jejich vlastnosti. Metrové vlny se šíří pouze přízemní vlnou. Nemohou se šířit tzv. prostorovou vlnou, tedy odrazem od ionosféry, jako je tomu u vln s větší vlnovou délkou. To znamená, že se šíří (podobně jako světlo) přímočaře; v závislosti na poměru vlnové délky a velikosti překážky se mohou ohýbat za terénními překážkami a odrážet se od nich. Dosah metrových vln se liší od typu použitých radiostanic. Mezi přenosnými radiostanicemi může být i kratší než jednotky kilometrů, při přenosech mezi vozidlovými a základnovými stanicemi to může být i několik desítek kilometrů.
- 13 -
4.4.
Základní druhy modulace
Jak bylo uvedeno v kapitole 4.2 při přenosu zprávy pomocí elektromagnetického vlnění musíme signálem modulovat vysokofrekvenční elektromagnetické vlnění. Tento proces probíhá v modulátoru. Základní dva druhy modulace jsou amplitudová (AM) a frekvenční (FM). Při amplitudové modulaci se vlivem přenášeného nízkofrekvenčního signálu mění amplituda původní vysokofrekvenční nosné vlny. Frekvence nosné vlny zůstává konstantní. U frekvenční modulace zůstává amplituda nosné vlny konstantní. Působením nízkofrekvenčního modulačního signálu se mění okamžitá hodnota frekvence nosné vlny (obr. 2). Při srovnání těchto dvou typů modulací vychází lépe modulace frekvenční. Výhody frekvenční modulace: jednodušší modulátor, vysílač je výkonově lépe využit, menší vzájemné rušení dvou vysílačů, které pracují na stejné nebo podobné frekvenci, lepší odstup užitečného signálu od šumu, lepší věrnost přenosu. Nevýhodou frekvenční modulace je o něco složitější demodulátor. Z důvodu větší potřebné šířky přenášeného pásma je tato modulace vhodná pro metrové vlny (VKV).
Obr. 2 Amplitudová a frekvenční modulace
- 14 -
4.5.
Popis vývoje rádiových zařízení, která využívají hasiči při zásazích
50. a 60. léta minulého století – zřejmě první radiostanice, které využívali hasiči byly TESLA FREMOS a TESLA ORLÍK [7, 16]. Radiostanice TESLA FREMOS (obr. 2, obr. 3) se používala jako základnová nebo jako vozidlová. Skládala se z několika částí: vysílač + přijímač, ovládací skříňka, měnič a reproduktor. Tato jedno kanálová radiostanice měla výkon 20 W, frekvenční modulaci, hmotnost asi 30 kg a spotřebu proudu z 12 V baterie 8,5 A při příjmu a 16 A při vysílání. Dosah radiostanice byl udáván mezi vozidlovými stanicemi 3 – 10 km, mezi základnovými 15 – 100 km.
Obr. 2 Tesla Fremos v základnovém provedení
Obr. 3 Tesla Fremos ve vozidle
TESLA ORLÍK byla přenosná radiostanice (obr. 4). Skládala se ze 2 částí – z vlastní radiostanice a zdroje proudu. Byla to také jedno kanálová stanice s výkonem 0,06 W, amplitudovou modulací a hmotností 5 kg. Obě radiostanice byly elektronkové a využívaly frekvenční pásmo 32 MHz. Díky rozdílné modulaci však spolu tyto dva typy radiostanic nemohly vzájemně komunikovat.
Obr. 4 Tesla Orlík
- 15 -
70. léta minulého století – radiostanice se začaly používat u všech profesionálních požárních útvarů. Pro hasiče bylo tehdy určeno 5 kanálů v pásmu 32 MHz. Jednou z prvních radiostanic, kterou byli vybavování hasiči byla přenosná stanice TESLA VXW 100. Tato 5. kanálová radiostanice měla výkon 1 W, frekvenční modulaci a hmotnost 2,25 kg. O něco později začali hasiči používat další radiostanice, tehdy známého a prosperujícího státního podniku TESLA:
základnové VXN 101 - částečně elektronková, 12 kanálů, výkon 10 W;
vozidlové VXN 101, které od roku 1983 je nahrazují plně tranzistorové VR 20;
přenosné VXW 010 – 1. kanálová radiostanice s výkonem 0,1 W a VXW 020 - 4. kanálová, výkon 0,2 W, od roku 1983 novější PR 11, PR 21 a PR 22, výkon 0,4 W . Tyto radiostanice byly ale často poruchové. [8]
Rok 1984 je jedním z mezníků ve vývoji hasičských radiostanic. Tehdy bylo již značně přeplněno pásmo 32 MHz a docházelo k velkému rušení hasičských radiostanic, proto začal přechod do pásma 160 MHz. V tomto pásmu bylo pro hasiče vyhrazeno 11 kanálů. Kanály jsou rozděleny na 3 celostátní, které se používají přímo u zásahu a 8 krajských, po kterých se komunikuje z místa zásahu na ústředny požárních stanic.
Rádiová síť v pásmu 32 MHz zůstala stále v provozu. Starší
radiostanice v tomto pásmu byly často předávány nebo zapůjčovány sborům dobrovolných hasičů. Profesionální hasiči byli vybavováni opět radiostanicemi TESLA:
základnové ZR 16 – 3 kanály, výkon 10 W;
vozidlové VR 21 – 12 kanálů (1 neobsazen), výkon 10 W;
přenosné PR 35 – 3 kanály, výkon 0,3 W a PR 41 – 4 kanály, výkon 0,5 W. [8]
Rok 1992 – přestávali se radiostanice dodávat centrálně. Nakupovaly se první programovatelné radiostanice firem MAXON, MOTOROLA, BENDIX KING, ASCOM, MIDLAND (AEL) a dalších. Začala se používat selektivní volba. Rok 1994 – v pásmu 160 MHz byl hasičům odebrán jeden kmitočet, nastal přechod z krajských kmitočtů na okresní. Rok 1995 - skončilo využívání pásma 32 MHz. Profesionální hasiči i sbory dobrovolných hasičů využívají pro svůj rádiový provoz již pouze pásmo 160 MHz. - 16 -
Rok 2000 - Český telekomunikační úřad vydal, na základě zákona 151/2000 Sb., „Plán využití kmitočtového spektra“. Ten umožnil používat hasičům radiostanice v pásmu 160 MHz s kanálovou roztečí 25 kHz nejdéle do roku 2005. Nadále je možné používat pouze kanálovou rozteč 12,5 kHz. To znamená, že koncem roku 2005 bylo nutné vyřadit z provozu všechny radiostanice VR 21, PR 35 a také značnou část modernějších, programovatelných radiostanic. Rok 2001 – první dodávky digitálních radiostanic systému PEGAS. Rok 2002 - profesionální hasiči byli vybaveni převážně radiostanicemi MOTOROLA. Starší typy GM 300, GP 300 a P110 byly nahrazovány postupně novějšími typy:
základnové a vozidlové GM 380 a GM 360;
přenosné GP 340 a GP 380.
Rok 2003 – byla dostavěna infrastruktura digitální rádiové sítě systému PEGAS. Profesionální hasiči začali používat digitální radiostanice, které umožňují snadnější komunikaci se základními složkami IZS. Digitální radiostanice dodávaly firmy MATRA2 a EADS3. Rok 2005 – skončil provoz analogových radiostanic v pásmu 160 MHz, které měly kanálovou rozteč 25 kHz. Nahrazování těchto radiostanic se týkalo značného počtu z těch, které používaly jednotky SDH.
4.6.
Základní pravidla radioprovozu
Aby komunikace pomocí radiostanic byla efektivní, případně vůbec možná, je nutné dodržovat jistá pravidla radioprovozu. Pravidla radioprovozu byla stanovena již od počátku nasazení radiostanic u hasičů. Rozdělení kanálů (kmitočtů) Při nasazení vícekanálových radiostanic muselo být stanoveno, k jakým činnostem se budou tyto kanály používat. Byly stanoveny kanály zásahové (hlavní a záložní), které se používají na místě zásahu. Další kanály byly určeny pro komunikaci jednotky u zásahu se základnovou radiostanicí, případně s operačním střediskem. S vývojem
2 3
Matra Nortel Communications European Aeronautic Defence and Space
- 17 -
radiostanic a rádiových komunikací byly stanoveny převáděčové kanály, datové, výcvikové a další. Volací značky Protože rádiovou komunikaci slyší všechny radiostanice v dosahu, které pracují na stejném kmitočtu (v rádiové síti), musí volaná radiostanice určit příjemce předávané zprávy. K tomuto účelu se používají volací značky (dříve volací znaky). Volací značky jsou stanoveny v povolení k radioprovozu, na místě zásahu používáme otevřené volací značky, pro zprávy určené více radiostanicím je určena oběžníková volací značka a někteří funkcionáři mají přiděleny stálé volací značky. Radiokomunikační zkratky Komunikace naprosté většiny radiostanic používaných u hasičů je simpexní – jedna radiostanice vysílá a ostatní jsou na příjmu. Radiokomunikační zkratka „Příjem“ vyjadřuje, že vysílající stanice již domluvila a očekává od volané radiostanice odpověď nebo potvrzení zprávy. Další zkratka „Konec“ vyjadřuje, že předchozí komunikace již skončila a na příslušném kmitočtu spolu mohou komunikovat další stanice. Řídící a podřízené radiostanice V každé rádiové síti je vždy určena jedna radiostanice jako řídící, ostatní stanice jsou podřízené. Řídící radiostanice má právo vstupovat do rádiové komunikace při nedodržování pravidel, používat oběžníkovou volací značku, odpovídat na tísňové volání atd. Další pravidla Další pravidla stanovují povinnosti obsluh radiostanic, použití tísňových zpráv, dokumentaci vztahující se k rádiovým prostředkům, odpovědnost za rádiové prostředky a další; jsou uvedena v [15].
- 18 -
5. Srovnání analogových a digitálních radiostanic 5.1.
Princip činnosti analogové a digitální radiostanice.
Základní princip činnosti analogových i digitálních radiostanic je v zásadě stejný (obr. 5). Jak je uvedeno v kapitole 2.8 radiostanice vstupním signálem modulují nosný kmitočet, který je vysílán do volného prostředí. V přijímači je zachycen, zesílen a demodulován. Na výstupu přijímače je opět původní signál, který je však částečně zkreslen. Zkreslení je zapříčiněno především šumem a poruchami při přenosu. Podrobněji je tato problematika objasněna v [2]. Zdroj zpráv
Vysílací zařízení
Přenosová cesta
Přijímací zařízení
Příjemce zpráv
Zdroj rušení
Obr. 5 Obecné schéma sdělovací soustavy
5.2.
Základní rozdíl mezi analogovými a digitálními radiostanicemi
V čem je tedy rozdíl mezi analogovými a digitálními radiostanicemi? Základní rozdíl je v přenášeném signálu. Signály dělíme na spojité a diskrétní [5]. Spojité signály v amplitudě a čase jsou signály analogové (obr. 6 a). Diskrétní signály dělíme na: Signály diskrétní v čase – jsou spojité v amplitudě (obr. 6 b). Periodickým způsobem se z daného signálu vybírají vzorky. Signály diskrétní v amplitudě – tyto signály jsou z hlediska času spojité (obr. 6 c). V každém časovém okamžiku je definována amplituda přenášeného signálu. Signál nabývá v amplitudě konečného počtu stavů. Tento signál získáme kvantováním analogového signálu v amplitudě. Při kvantování se vytváří, podle počtu amplitudových úrovní, určitá nepřesnost.
- 19 -
Signály diskrétní v amplitudě i v čase – jsou charakterizovány časovou posloupností prvků z konečné množiny možných prvků (obr. 6 d). Získávají se z analogových signálů vzorkováním a kvantováním. Kódováním jsou převedeny do číselného tvaru, tedy na digitální signál, který je vhodný pro přenos v komunikačních sítích.
Obr. 6 Časový průběh signálů Závěrem lze říct, že přenos digitálního signálu je výhodnější než přenos analogového – spojitého signálu. Digitální signál nabývá pouze 2 stavů a i při jeho značném pozměnění v přenosové cestě mohou obvody v přijímači snadněji od sebe oba stavy odlišit a sestavit z nich původní spojitý signál.
- 20 -
5.3.
Porovnání výhod a nevýhod analogových a digitálních radiostanic.
Výhodou analogových radiostanic je, že se již vyrábějí několik desítek let. Od prvních radiostanic, které nebyly příliš spolehlivé a které, kromě dalších nevýhod, měly i značnou hmotnost, vývoj pokročil k radiostanicím dnešním, které jsou téměř bezporuchové. Mají malé rozměry i hmotnost. Výrobci těchto radiostanic již v elektrické konstrukci nemohou mnoho zlepšovat. Proto se zaměřili především na ergonomii těchto zařízení. Současné analogové radiostanice jsou snadno ovladatelné, mají dobře čitelné displeje s velkými znaky a dobrým podsvícením. U přenosných radiostanic se prodlužuje provozní doba za současného snížení rozměrů a
hmotností
akumulátorů.
K radiostanicím
se
vyrábí
nepřeberné
množství
příslušenství, jako jsou externí mikrofony, náhlavní soupravy, nabíječe a analyzátory akumulátorů a další. Z důvodu velkého množství výrobců je v současné době příznivější cena analogových radiostanic oproti digitálním. Analogové radiostanice však mají i své nevýhody. Hlavní nevýhoda vyplývá z principu přenosu analogového signálu. Na přenos spojitého signálu má velký vliv rušení. Při přenosech signálu na velké vzdálenosti nebo v oblastech s velkou průmyslovou činností může být přenášený signál značně pozměněn. V těchto případech je signál, zpracovaný v přijímači, zkreslen a s užitečným signálem je zesíleno a zpracováváno velké množství šumu. Proto se snažíme dosáhnout velký odstup užitečného signálu od šumu. Zjednodušeně řečeno toho lze dosáhnout zkrácením vzdálenosti mezi přijímačem a vysílačem, zvýšením výkonu vysílače nebo použitím ziskové (rozměrnější) antény. Pokud se nám ale nepodaří dosáhnout dostatečného odstupu signál/šum, jsou přenášené zprávy nesrozumitelné. Další nevýhodou analogových systémů je možnost velmi snadného odposlouchávání zpráv. V dnešní době není žádný problém pořídit si přijímač na kterém je možné naladit jakoukoliv frekvenci, tzv. přehledový přijímač. Některé typy přehledových přijímačů jsou nabízeny například na internetu [14]. Jedna z hlavních výhod digitálních radiostanic pramení z principu přenosu digitálního signálu. Je jím značná odolnost vůči rušení. Odolnost vůči poruchám se docílí, jak
- 21 -
bylo uvedeno v kapitole 5.2, přenosem binárního signálu. Současné moderní zařízení též disponují účinnými algoritmy, které jsou schopné obnovit původní signál i při jistém procentu ztráty jednotlivých paketů (popis průběhu signálu ve dvojkové soustavě). Další výhoda je, že není nutné dosahovat tak velký odstup mezi užitečným signálem a šumem jako u analogových radiostanic. Proto lze přenášet zprávy i když je méně kvalitní přenosová cesta. [12] Nezanedbatelnou výhodou je snadnější případné další zpracování digitálního signálu. Digitální signál může být například přímo bez dalších převodníků zaznamenáván záznamovým zařízením, která se dnes v převážné většině vyrábějí také digitální. Další výhodou je, že komunikace může být ve vysílači snadno zašifrována podle určitého klíče, který je v přijímači použit pro rozšifrování přenášených zpráv. V případě odposlechnutí komunikace je velmi složité a nákladné tyto zprávy rozšifrovat bez znalosti šifrovacího klíče. Z mnoha dalších výhod digitálních radiostanic lze jmenovat například automatickou identifikaci radiostanic, možnost výběru komunikace – přímé, skupinové nebo individuální; možnost posílání krátkých textových zpráv a další. Tyto výhody jsou ale vykoupeny složitějším obvodovým řešením radiostanic. Z toho důvodu je současná cena digitálních radiostanic vyšší než je tomu u analogových zařízení. Toto se však může změnit. Na cenu nemá vliv pouze složitost zařízení, ale především konkurence výrobců a počty vyráběných, potažmo prodávaných zařízení. Příkladem může být třeba vývoj ceny u mobilních telefonů, které jsou ve srovnání s původně vyráběnými mobilními telefony obvodově stále složitější. Z původní ceny kolem 100 000 Kč klesla cena na méně než 2 000 Kč. Další nevýhodou digitálních radiostanic je nepříliš zdařilá ergonomie, především u starších generací. Bohužel to jsou například také vozidlové terminály systému Pegas, kterými je HZS ČR vybaven. Ve srovnání s analogovými radiostanicemi je u nich velmi špatně čitelný displej, nelogicky se ovládá hlasitost a mají nelogické přepínání pamětí.
- 22 -
Do budoucnosti se dá očekávat, že ceny digitálních radiostanic budou v důsledku konkurence nadále klesat. Jejich ergonomie se bude také dále zlepšovat. Rovněž by se měla na trhu rozšířit nabídka příslušenství k těmto zařízením.
- 23 -
6. Digitální systém Pegas 6.1.
Vznik a vývoj digitálního systému Pegas
1993: Vláda uložila ministru vnitra ČR usnesením č. 246/1993 vypracovat návrh ve spolupráci s ostatními rezorty na propojitelnost spojových prostředků IZS. Mezirezortní komise doporučila vybudovat hromadný rádiový systém a vybavit koncovými zařízeními složky IZS. Parlament ČR rozhodl ve svém usnesení č. 175/1993 o výstavbě tzv. páteře hromadné rádiové sítě pro Policii ČR. 1994: Bylo vyhlášeno výběrové řízení a došlo k vytvoření příslušné komise. Ve druhém kole řízení byla vybrána nabídka firmy Matra Communications, která jako jediná z uchazečů nabídla digitální řešení. To je založeno na technologii Tetrapol, původně vyvinuté pro potřeby francouzského četnictva. V červnu byla podepsána smlouva o výstavbě sítě. 1995: Český Telekomunikační úřad udělil Ministerstvu vnitra povolení ke zřízení a provozování telekomunikační sítě PEGAS v rámci Integrovaného záchranného systému a k poskytování neveřejných telekomunikačních služeb prostřednictvím této sítě (č.j. 5438/96-611 dne 7. února 1995). 1997: Vláda v září rozhodla o expertním posouzení projektu PEGAS, později byla vytvořena mezirezortní komise. V říjnu došlo k aktualizaci provozních požadavků na radiokomunikační systém, bylo konstatováno, že se v zásadě neliší od požadavků stanovených v roce 1993. 1998: Mezirezortní komise dospěla k závěru, že systémy GSM nemohou plnit požadavky kladené na radiokomunikační systém pro Policii ČR a útvary MV. Jednomyslně se shodla na doporučení urychleně dobudovat sytém založený na technologii PEGAS. Systém PEGAS se stal předmětem veřejné kritiky kvůli záplavám na Moravě a problémům záchranářů s dorozumíváním a koordinací aktivit. 1999: Bezpečnostní rada státu v červenci rozhodla o dobudování sítě PEGAS. Koncem roku byla podepsána nová smlouva se společností Matra Nortel Comunications, do výstavby sítě se zapojila také firma Siemens. Až do té doby byl
- 24 -
projekt nedostatečně financován, protože v rozpočtu se nenacházely potřebné finanční prostředky. Bylo proto rozhodnuto o financování výstavby sítě PEGAS formou úvěru. 2000: V souvislosti s vyřešeným financováním bylo možné výrazně pokročit s výstavbou sítě PEGAS. Během první poloviny roku byla vybudována a zprovozněna tzv. pražská síť. Součástí bezpečnostních opatření přijatých před zasedáním MMF/SB bylo také vybudování zázemí pro komunikaci i v prostorách pražského metra. V průběhu zasedání se systém stal terčem útoku dosud neznámých pachatelů, kteří se pokusili narušit signál. V průběhu roku také došlo k přechodu na druhou generaci technologie Tetrapol a k výměně stávajících terminálů za modernější. 2001: Vyhodnocení bezpečnostních opatření souvisejících se zasedáním MMF v Praze konstatovalo, že se nový radiokomunikační systém osvědčil. Na základě aktualizovaných potřeb Policie ČR souvisejících s kvalitou signálu na celém území státu Ministerstvo vnitra doporučilo vládě navýšit rozpočtové výdaje na vybudování sítě PEGAS. Celkové náklady na její výstavbu se tak blíží 5 miliardám korun. 2002: V první polovině roku byla zprovozněna tzv. středočeská síť PEGAS, do konce roku byly dobudovány sítě v několika dalších regionech. Tyto nové regionální sítě začaly využívat kromě policejních jednotek i složky IZS, především hasiči a záchranná služba. 2003: Dokončena výstavba národní sítě PEGAS [11].
6.2.
Základní popis systému Pegas
Systém tvoří síť rádiových buněk umožňující mobilní digitální komunikaci, která vychází ze standardu Tetrapol. Systém Pegas nabízí uživatelům pevných i mobilních terminálů dva základní typy služeb - hlasové a datové. Podrobnější popis služeb je uveden v kapitole 6.6. Síť se skládá ze vzájemně propojených sítí označovaných jako regionální sítě (RN). Každá regionální síť poskytuje rádiové pokrytí území regionu a řídí komunikace uskutečňované na daném území.
- 25 -
Z funkčního hlediska je možné systém rozdělit do tří navzájem propojených podsystémů (obr. 7): •
rádiový podsystém – tvořený základnovými stanicemi a rádiovými terminály,
•
řídící podsystém – provozní a údržbová síť, která zahrnuje řídící stanice a provozní servery,
•
řídící podsystém – provozní a údržbová síť, která zahrnuje řídící stanice a provozní servery. [6]
Stanoviště supervize
Síť X25
Interface k - externí síti - veřejné - externím radiovým
Vrstva supervize
MSW MSW
SS
SS
DL
Přepínací vrstva
B
Radiová vrstva MSW : přepínač řízení; SSW : druhotný přepínač; BS : radiové relé
Obr. 7 Podsystémy sítě Pegas
6.3.
Rádiový přenos
Přenos systému je plně digitální. Hlasová komunikace je v terminálu digitalizována a ve všech fázích přenosu zůstává v digitální podobě. Radiostanice pracují v kmitočtových pásmech 380 – 430 MHz pro vzestupné kanály (komunikace terminál → základnová rádiová stanice) a 440 – 490 MHz pro sestupné kanály (komunikace základnová rádiová stanice → terminál). Kmitočtový přístup do sítě je zajištěn prostřednictvím režimu FDMA4. To znamená, že v každém
4
Frequency Division Multiple Access - výcenásobný přístup rozdělením kmitočtů
- 26 -
okamžiku je komunikaci vyhrazen pouze jeden rádiový kanál. Protože systém pracuje na principu sdílených zdrojů (trunkovací funkce), může během komunikace docházet ke změně použitých kanálů. To vede k lepšímu využití frekvenčních kanálů a tím ke snížení nákladů na infrastrukturu sítě. Při přenosu v rádiovém kanále se využívá modulace nosné frekvence GMSK5. Stejnou modulaci využívají i sítě mobilních telefonů GSM z důvodu těchto výhod: zmenšuje odstup mezi kanály a nevyžaduje nákladné a složité lineární výkonové zesilovače, dosahuje nízkých prahů citlivosti přijímače a poskytuje vysokou odolnost proti radioelektrickému rušení. Komunikace terminály Pegas je dusimplexní. Pro přenos zpráv jsou použity dva kmitočty, jeden pro vysílání a druhý pro příjem. V určitém časovém okamžiku je přenášena informace pouze jedním směrem. Hovořit tedy může vždy jen jeden účastník při stlačeném hovorovém tlačítku (klíčování). Terminál dále využívá řídící kanál, po kterém je vysílána signalizace a případné datové přenosy.
6.4.
Zabezpečení systému
Zabezpečení systému je zajištěno: Autentizací – terminál nelze použít dokud neprovede síť jeho ověření – autentizaci. Toto platí i při přímém spojení – režim DIR. Šifrováním komunikace – účastníci jedné skupiny používají stejný šifrovací klíč k šifrování i dešifrování komunikace. Šifrovací klíč lze v terminálech dále modifikovat. Komunikace je zašifrována po celé trase přenosu. Výměna klíčů – po 24 měsících je nutná výměna šifrovacích klíčů v terminálech. Terminály, které nemají změněné klíče, nemohou dále komunikovat. Dálkovým zablokováním terminálu – ztracený nebo odcizený terminál je možné z dohledového pracoviště zablokovat a terminál není možné po zablokování použít ani pro příjem ani vysílání. Po nalezení terminálu je opět možné jeho odblokování.
5
Gaussian Minimum Shift Keying - klíčování Gaussovým minimálním posuvem
- 27 -
6.5.
Organizace
Organizaci tvoří skupina účastníků, dispečerů a taktických operátorů, viz. tab. 2. Organizace mohou být na sobě více či méně nezávislé, mohou využívat sdílené nebo vyhrazené rádiové a fixní zdroje, mohou mít společný nebo oddělený přístup ke službám systému, mohou vytvářet společné nebo oddělené skupiny účastníků atd. Tab. 2 Rozdělení organizací v systému Pegas
6.6.
Číslo org.
Organizace
0
školení a výcvik (servis systému)
1
útvary Ministerstva vnitra ČR a Policie ČR s celostátní působností
2
teritoriální útvary Policie ČR (správy PČR)
3
rezerva (státní správa)
4
rezerva (městské a obecní policie, nestátní subjekty)
5
Hasičský záchranný sbor ČR, jednotky požární ochrany
6
rezerva (Hasičský záchranný sbor ČR, jednotky požární ochrany)
7
zdravotnická záchranná služba
8
Ministerstvo obrany ČR a Armáda ČR
9
Bezpečnostní informační služba ČR Služby systému Pegas
Služby systému Pegas se dělí na hlasové a datové komunikace. Tyto služby jsou zabezpečené, a to především díky autentizačním a šifrovacím mechanismům (obr. 8). K hlasovým službám patří: •
systémové komunikace o skupinové komunikace na otevřených kanálech, o komunikace na nouzovém otevřeném kanálu, o individuální hovory a konferenční hovory,
•
komunikace v přímém režimu o komunikace na kanálech DIR, o komunikace na kanálech IDR, o komunikace na nouzovém kanálu DIR.
- 28 -
Z datových služeb to jsou: •
externí komunikace o dotazy do databází, o elektronická pošta, o datové přenosy mezi aplikacemi IP,
•
interní komunikace o statusy, o krátké textové zprávy, o dotazy do databází.
PEGAS Hlasové komunikace Systémové Individuální hovory Konference 1 + 4 Terminál - terminál Terminál - telefon
Kryptologie Přímý režim
Skupinové hovory
DIR
Datové komunikace Externí
Interní
Datový terminál
SMS aplikace
IDR
Otevřené kanály Nouzový kanál
Nouzový kanál
Elektronická pošta Dotazy do databází
Statusy Volný text Forma dotazu
Obr. 8 Blokové schéma systému Pegas
6.6.1. Skupinové komunikace na otevřených kanálech Komunikace na otevřených kanálech je komunikací systémovou - je podmíněna pokrytím signálem sítě. Pokrytí, vztahující se k hlasové komunikaci, tvoří určitá skupina rádiových a linkově připojených základnových stanic. Je to skupina přístupových bodů v síti, v níž se mohou uživatelé příslušné operační skupiny účastnit dané komunikace. Operační skupina je skupina účastníků, kteří spolu potřebují vzájemně komunikovat (pravidelně, často nebo dočasně). Otevřený kanál tedy znamená skupinovou komunikaci účastníků náležejících k jedné nebo několika operačním skupinám a nalézajících se uvnitř nadefinovaného geografického pokrytí. Jak pokrytí tak i operační skupiny jsou v síti nastaveny dle tzv. „Provozního řešení radiokomunikačního systému Pegas“ (dále jen „Provozní řešení“), které vydává operátor sítě. Změnu pokrytí i členy operační skupiny je možné měnit a vyžaduje-li to situace, je možné tyto změny provádět i operativně. Každá složka IZS má vytvořeno - 29 -
vlastní komunikační prostředí – otevřené kanály HZS ČR, PČR, ZZS aj. Pro HZS ČR je pokrytí definováno pro okres nebo region. Současně je vytvořen společný kanál IZS, který využívají složky IZS ke vzájemné komunikaci na území celého regionu. Výhodou otevřených kanálů je i možnost jejich současného sledování najednou, tzv. scanování. Této funkce je využito při běžném provozu terminálů HZS ČR, kdy je scanován vlastní provozní kanál HZS okresu a současně také kanál IZS. Otevřené kanály jsou využívány zejména pro hovory mezi operačním střediskem a zasahující jednotkou nebo pro jednotky IZS přijíždějící k zásahu. Pro operativní pokrytí signálem sítě v místech, která nejsou pokryta z rádiových základnových stanic, je možné například při dlouhodobých zásazích využít přenosnou mikrorádiovou základnovou stanici µRBS.
6.6.2. Komunikace v přímém režimu na kanálech DIR a IDR Komunikace na přímých kanálech, tzv. DIR kanálech, je další ze základních komunikací. Terminály, které jsou ve vzájemném rádiovém dosahu, spolu mohou komunikovat na kanálech vyhrazených tomuto účelu. U tohoto typu komunikace nejsou vyžadovány síťové zdroje (infrastruktura) a lze jej realizovat i mimo pokrytí signálem sítě. Tato komunikace je vhodná pro přenos zpráv na místě zásahu v síti velitele zásahu. Dosah je závislý pouze na vzdálenosti terminálů a jejich vzájemném umístění. Pro zvýšení dosahu je možné využít převáděč IDR. Pak spolu mohou komunikovat na příslušných kanálech terminály, které jsou v rádiovém dosahu převáděče IDR.
6.6.3. Individuální hovory Individuální hovory jsou komunikací mezi dvěma terminály nebo mezi volajícím a dalšími až čtyřmi volanými terminály při konferenčním hovoru. Individuální hovory jsou obdobou telefonního hovoru s tím rozdílem, že komunikace probíhá vždy jen jedním směrem. Hovory jsou síťovou službou a jsou tedy podmíněny pokrytím signálem sítě. Při individuálních hovorech je možné použít funkci přesměrování na jiný terminál. Pomocí individuálního hovoru je možné provést i prostup do veřejné telefonní sítě. Výhodou individuálních hovorů je, že je možné volat i z míst, která nejsou pokryta signálem vlastní regionální sítě, ale jsou pokryta sítí jiného regionu.
- 30 -
6.6.4. Nouzové volání Nouzové volání může být realizováno v systémovém nebo přímém režimu. V systémovém režimu je používán krizový otevřený kanál (EMOCH). Pro každou operační skupinu je nadefinován vlastní EMOCH a způsob odbavení při nouzovém volání. Nouzové volání v přímém režimu je určeno pro případ, kdy terminál v tísni není pod pokrytím sítě. V závislosti na nastavení systému se např. po stisknutí nouzového tlačítka mohou všechny terminály v rádiovém dosahu přeladit na nouzový DIR kanál a mohou komunikovat s terminálem v tísni.
6.6.5. SMS aplikace SMS aplikace jsou trojího druhu: •
klasické SMS zprávy, známé z mobilních telefonů,
•
dotazy do databází,
•
odesílání kódů typické činnosti (statusy), známé z analogových radiostanic.
V současné době se nejvíce využívá odesílání kódu typické činnosti. Odesílání kódů je posílání předdefinovaných SMS zpráv, kterými jsou odesílány informace o typické činnosti nebo o obvyklé události během zásahu. Dotazy do databází v současné době využívá především Policie ČR – při zjišťování totožnosti osob nebo při identifikaci automobilů. V budoucnosti se předpokládá využití i u dalších složek IZS - dotazy na telefonní čísla, nebezpečné látky apod. Běžné SMS zprávy nejsou v současné době na terminálech příliš využitelné, v síti není instalován SMS server a není tak možné zajistit pozdější doručení zpráv.
6.6.6. Datové přenosy Datové přenosy jsou určeny pro zabezpečený přenos souborů mezi počítači (mezi klientem a serverem), kdy terminály a síť Pegas vytváří pouze přenosové prostředí. Maximální přenosová rychlost je však malá – 9 600 b.s-1. Datové přenosy je možné využít pro dotazy do databází nebo pro přenos zpráv elektronickou poštou. Mezi datové přenosy se řadí i přenos zeměpisných souřadnic vozidel z GPS přijímače na operační střediska. - 31 -
6.7.
Terminály, příslušenství a další prostředky ve vybavení HZS
Rozdělení terminálů je následující: •
pevné terminály – základnové stanice operačních středisek o pevné linkové terminály – LCT, o pevné rádiové terminály – RCT,
•
vozidlové terminály,
•
přenosné terminály G2 o SMART, o EASY+, o EASY,
•
přenosné terminály G1.
6.7.1. Pevný linkový terminál – LCT LCT se skládá ze zásuvného rámu s moduly LCT G2 (obr. 7), síťového napájecího zdroje, Ethernetového rozdělovacího síťového uzelu; PC se zvukovou kartou s mikrofonem a reproduktorem, síťovou kartou; na PC je nainstalována ovládací aplikace. Terminál je připojen linkou X25 k rádiové ústředně. K PC je připojen pomocí Ethernetové sítě. Terminál je ovládán aplikací firmy RCS (obr. 8) pomocí touch screenu. Součástí aplikace je i zvukový záznam komunikací. Terminály pracují jako základnové stanice na KOPIS.
Obr. 7 LCT
Obr. 8 Ovládání LCT
- 32 -
6.7.2. Pevný rádiový terminál – RCT RCT se skládá z jednotky s rádiovým modulem – BER (obr. 9); ovládacího panelu - CCP, stolní hlasové jednotky s mikrofonem, reproduktorem a hovorovým tlačítkem (obr. 10); desky s konektory - CIBF, síťového napájecího zdroje; reproduktoru; základnové antény. Terminál komunikuje se základnovou stanicí pomocí rádiového přenosu. K terminálu může být přes interface připojeno záznamové zařízení. Jeho ovládání je obdobné jako u vozidlového terminálu. Terminál slouží jako základnová stanice na požárních stanicích a jako záloha linkově připojených terminálů LCT na KOPIS.
Obr. 9 Rádiová část RCT
Obr. 10 Ovládání RCT
6.7.3. Vozidlový terminál Složení: ovládací panel – CCP (obr. 11); mikrofon s reproduktorem a hovorovým tlačítkem; rádiový modul – BER; externí reproduktor; vozidlová anténa. Vozidlový terminál pracuje ve vozidle buď samostatně nebo je pomocí převodníku AD/DA propojen s analogovou vozidlovou radiostanicí.
Obr. 11 Vozidlový terminál
Obr. 12 Přenosné terminály
- 33 -
6.7.4. Přenosné terminály G2 – 2. generace Všechny terminály (obr. 12) mají hovorové tlačítko, vypínač s ovladačem hlasitosti, kanálový přepínač a tísňové tlačítko. Terminál typu SMART je určen pro velitele a management HZS kraje. Má displej, funkční tlačítka a alfanumerickou klávesnici. Terminál typu EASY+ je určen pro mužstvo. Má displej a funkční tlačítka. Terminál typu EASY byl původně určen pro mužstvo, v současné době se už nevyrábí. Nemá displej ani funkční nebo alfanumerická tlačítka.
6.7.5. Přenosné terminály G1 – 1. generace Přenosnými terminály G1 nebyly HZS krajů vybavovány, několik málo kusů bylo k HZS převedeno jako původní vybavení pracovníků CO. Na rozdíl od terminálů G2 mají terminály G1 stejné ovládání jako terminály vozidlové.
6.7.6. Převodníky AD/DA Převodníky AD/DA slouží ke konverzi signálu mezi analogovou a digitální sítí. Jsou jimi vybavena některá vozidla HZS ČR (především cisternové automobilové stříkačky a velitelská vozidla), kde propojují terminál Pegas s analogovou radiostanicí (Motorola GM 360 nebo GM 380). Konverze signálu se zapíná volbou tzv. převodníkového kanálu na analogové radiostanici. Po zapnutí je převáděn analogový kanál na kanál nastavený na terminálu Pegas. Toto zařízení bylo primárně určeno pro vzájemnou komunikaci mezi jednotkou HZS ČR, která bude používat na místě zásahu digitální systém a jednotkou SDH, která používá analogové radiostanice. Protože však používáme na místě zásahu stále analogové radiostanice, jsou převodníky v současné době využívány častěji pro komunikaci velitele zásahu s operačním střediskem (obr. 17). Řádem Analogové rádiové sítě HZS ČR byly určeny pro konverzi mezi analogovou sítí a otevřenými kanály sítě Pegas celostátní propojovací kmitočty „M+“ a „G+“. Pro konverzi mezi DIR kanály se používají analogové zásahové kmitočty (DIR K ↔ „K“, DIR N ↔ „N“ atd.). Převodníky vyrábí a dodávají české firmy KonekTel Pardubice a DCom Brno.
- 34 -
6.7.7. Příslušenství Vozidlový adaptér pro ruční terminál (obr. 13) – pomocí adaptéru získá přenosný terminál obdobné vlastnosti jako terminál vozidlový – napájení z elektrické sítě vozidla, vyšší citlivost a vyšší výkon terminálu. Jednonásobný nabíječ (obr. 14) – je dodáván ke všem přenosným terminálům. Nabíječe terminálů G1 a G2 jsou rozdílné. Nabíjí samostatné baterie i baterie připojené k terminálu. Pracuje automaticky a indikuje nabitou baterii. Vícenásobný nabíječ – je určen pouze pro přenosné terminály G2. Dodává se pro údržbu 6 ks baterií. Kromě nabíjení může u baterie také provést cyklus oživení a dále zobrazit kapacitu baterie, počet nabíjecích cyklů a datum výroby baterie. Náhlavní souprava (obr. 15) – je určena k ovládání hlasové komunikace terminálu bez nutnosti držení terminálu v ruce. Náhlavní soupravy jsou většinou přizpůsobeny k uchycení v přilbách Gallet. Jsou neocenitelnou pomůckou při použití terminálů v ochranných oblecích.6 Externí mikrofon k přenosným terminálům (obr. 16) – je rovněž určen k ovládání hlasových komunikací bez nutnosti držení terminálu v ruce. Baterie s indikací kapacity – baterie mají vyšší kapacitu než baterie původně dodávané k přenosným terminálům. S výhodou se mohou používat zejména na terminálech EASY, kdy lze na LED indikátoru zjistit přibližný stav nabití baterie. (Na terminálech EASY+ a SMART je tento stav indikován na displeji.) Tyto baterie však nemají potřebný certifikát od výrobce a v současné době není povoleno jejich užívání.
Obr. 14 Jednonásobný nabíječ
Obr. 13 Adaptér pro ruční terminál
- 35 -
Obr. 15 Náhlavní souprava
Obr. 16 Externí mikrofon
- 36 -
7. Digitální systém Pegas u HZS kraje Vysočina 7.1.
Postup implementace systému Pegas u HZS kraje Vysočina
HZS kraje Vysočina (dále jen „HZS kV“) byl, na základě postupu implementace [4], vybaven většinou terminálů již ke konci roku 2001. Protože nebylo území kraje Vysočina dostatečně pokryto signálem sítě a zároveň nebyly ujasněny další postupy, byly první přenosné terminály naprogramovány až na jaře roku 2003, kdy bylo již pokrytí dostatečné. Do konce září 2003 byly uvedeny do provozu všechny rádiově připojené základnové terminály (RCT). V roce 2004 probíhaly montáže terminálů Pegas do vozidel. Z důvodu nedostatku funkčních převodníků AD/DA se instalovaly terminály nejprve v okrese Havlíčkův Brod a později v dalších okresech. Ke konci září 2004 byly všechny vozidlové terminály v okrese Havlíčkův Brod namontovány a od 1. října 2004 mohl začít zkušební provoz. Jedním z hlavních důvodů nasazení systému Pegas, jako hlavního komunikačního prostředku mezi jednotkami u zásahu a operačními středisky, byla připravovaná centralizace okresních operačních středisek do jediného krajského operačního střediska (dále jen „KOPIS“). Jednou z podmínek centralizace bylo funkční spojení mezi všemi jednotkami HZS kV. Tehdejší síť analogových rádiových převáděčů tuto podmínku nesplňovala. Z KOPIS nebylo možné, z důvodu velmi členitého terénu kraje, provádět rádiové přenosy na všechny převáděče. V té době již byl kraj Vysočina dostatečně pokryt signálem sítě Pegas, jak dokládá příloha č. 2. Během zkoušek se ukázalo, že v některých oblastech, ve kterých jsme do té doby neměli spojení s operačními středisky přes analogové převáděče, viz příloha č. 1, signál sítě Pegas je. Logickým vyústěním tedy bylo nasazení systému Pegas jako dalšího komunikačního prostředku. V první fázi nasazení systému Pegas byly ve vozidlech HZS kV jak analogové, tak i digitální radiostanice. Dalším faktorem, který měl nesporný vliv na nasazení digitálního systému Pegas v kraji Vysočina, bylo ukončení provozu analogových radiostanic s kanálovou roztečí 25 kHz v roce 2005. Tyto radiostanice používaly ve značné míře jednotky SDH v kraji. Po přechodu na digitální systém Pegas ve vozidlech se tak staly přebytečnými analogové radiostanice Motorola GM 300, které jsme do té doby používali. Tyto
- 37 -
radiostanice měly sice kanálovou rozteč 12,5 kHz, ale nebyly vhodné pro použití s převodníky AD/DA. Z toho důvodu mohly být předány jednotkám SDH, kde nahradily radiostanice s kanálovou roztečí 25 kHz. Ke konci roku 2005 byla všechna výjezdová vozidla vybavena terminály Pegas. Podle postupu implementace byly všechny cisternové automobilové stříkačky, velitelské automobily a některé rychlé zásahové automobily dále vybaveny analogovými radiostanicemi Motorola GM 360 a převodníky AD/DA. V roce 2005 se rovněž podařilo nainstalovat a zprovoznit linkově připojené základnové terminály (LCT). Tyto terminály byly začleněny do technologie KOPIS a nahradily původně používané rádiové terminály RCT, které nyní slouží jako záložní terminály.
7.2.
Analýza současného stavu využití radiostanic systému Pegas u HZS kraje Vysočina
V současné době je systém Pegas hlavním komunikačním prostředkem mezi zasahujícími jednotkami HZS kV a KOPIS. Jak bylo uvedeno výše, signál sítě pokrývá poměrně dobře území kraje Vysočina. V kraji je pouze několik málo míst, která by v budoucnosti bylo třeba signálem dokrýt. Ve srovnání s pokrytím kraje signálem analogových převáděčů je síť Pegas znatelně lepší. Od mnoha zásahů je možné předávat zprávy na KOPIS přímo z přenosného terminálu. Ve srovnání s přenosnou analogovou radiostanicí je rozdíl ještě výraznější ve prospěch Pegasu. HZS kV využívá pro skupinové komunikace 5 trvale zřízených okresních otevřených kanálů, 1 trvale zřízený otevřený kanál IZS a 1 dynamicky zřizovaný otevřený kanál v okolí Jaderné elektrárny Dukovany. Pro předávání zpráv mezi jednotkou u zásahu a operačním střediskem je používán okresní otevřený kanál. Na terminálech je současně sledován vlastní okresní otevřený kanál a otevřený kanál IZS. Vzájemná komunikace složek IZS je sice velmi výjimečná, přesto jsou jednotky HZS kV na vzájemné spojení připraveny. Využití terminálů Pegas však má i své negativní stránky. V další části této práce chci upozornit na tato negativa a navrhnout jejich možná zlepšení.
- 38 -
7.2.1. Použití přenosných terminálů v síti velitele zásahu Použití přenosných terminálů v síti velitele zásahu je jedním z největších problémů systému Pegas. Přestože jsme se touto problematikou zabývali již vícekrát, zatím jsme nenalezli uspokojivé řešení a z tohoto důvodu nepoužíváme v síti velitele zásahu terminály Pegas. Uvažované varianty spojení u zásahu popisuje příloha č. 3. Podstata problému pramení z nynějších vlastností terminálů, které neumožňují současné sledování otevřených kanálů a kanálů přímých (kanálů DIR). Otevřené kanály využíváme pro spojení mezi jednotkou u zásahu a operačním střediskem. DIRové kanály k tomuto účelu použít nelze z důvodu jejich malého dosahu. Naopak v síti velitele zásahu nelze všude využít otevřené kanály, zejména ne ve sklepích, v některých budovách atd., kde není signál sítě Pegas pro přenosné terminály. Pro tyto účely jsou vhodné pouze DIRové kanály. Velitel zásahu (dále jen „VZ“) by tak byl nucen používat u zásahu dvě přenosné radiostanice. V případě složitějšího zásahu nebo při spolupráci složek IZS by dokonce musel používat tři a více radiostanic. V příloze číslo 1 jsou uvedeny možné varianty, jak přenosné terminály v síti VZ použít. Žádná z uvedených variant však není ideální. V současné době tedy používáme pro spojení v síti VZ přenosné analogové radiostanice v součinnosti s převodníkem AD/DA (obr. 17). Tato problematika byla kromě jiného řešena také na pracovní schůzce se současným výrobcem terminálů Pegas – firmou EADS Francie, dodavatelem terminálů do České republiky – firmou Pramacom Praha, operátorem sítě Pegas – Sekce spojení a informatiky MV ČR a zástupci Generálního ředitelství HZS ČR. Toto jednání proběhlo 16. 3. 2006 v Jihlavě. Výsledkem jednání byla účast zástupce HZS kraje Vysočina a zástupců Generálního ředitelství HZS ČR ve Francii na předvedení funkce sítě LPM Scanning. Tato funkce umožňuje současné sledování 3 otevřených a 3 DIRových kanálů. Nasazení této služby však s sebou přináší obměnu části komponentů sítě Pegas, a to jak SW tak i HW. Výše finančních prostředků na tuto obměnu byla odhadnuta na 90 mil. Kč. O nasazení funkce LPM Scanning zatím nebylo rozhodnuto. Otázkou ale zůstává, zda funkce LPM Scanning je správným řešením našeho problému. Vhodná by byla především pro současné sledování DIRových kanálů. Potom by bylo možné z hlediska rádiového spojení rozdělit místo zásahu na více částí
- 39 -
nebo by byla možná komunikace se složkami IZS na DIRových kanálech při použití jednoho terminálu. Tato funkce by ale mohla být nevhodná během předávání zpráv mezi operačním střediskem a velitelem zásahu. V tuto dobu nemůže VZ určitý čas sledovat komunikace u zásahu na DIRových kanálech. Z tohoto důvodu je výhodnější nasazení 2 a více terminálů. Aby však nemusel být zatěžován VZ, bylo by vhodné využít některého ze zasahujících hasičů jako pomocníka VZ pro spojení. U déle trvajících zásahů by tímto pomocníkem mohl být technik komunikačních a informačních systémů (dále jen „KIS“) územního odboru nebo krajského ředitelství a využití spojového vozidla.
OCH okresu Zásahový kanál -
KOPIS
Ohlášení VZ při příjezdu na místo zásahu Síť velitele zásahu - K
Propojovací kanál M+ (G+) Analogová RDST, scan K a M+ (G+)
Vozidlo s převodníkem AD/DA
Obr. 17 Spojení u zásahu
7.2.2. Změna šifrovacích klíčů Další závažný problém sítě Pegas je způsoben nutností přeprogramování šifrovacích klíčů. Vlastní změna je sice výše uváděna jako kladná vlastnost systému z hlediska jeho zabezpečení, problematický je ale způsob provedení změny. Při přeprogramování klíčů je nutné přivézt terminály na pracoviště TPS, které je v budově Policie ČR v Jihlavě, kde je výměna klíčů provedena. U vozidlových terminálů to znamená demontovat terminály z vozidel a přivézt je do Jihlavy. Přeprogramování terminálů
- 40 -
z jedné stanice HZS kV tak trvá celkem téměř 2 dny. Po tuto dobu mohou vozidla využívat pouze přenosné terminály, které ale z hlediska pokrytí signálem nemají stejné vlastnosti jako vozidlové nebo analogové vozidlové radiostanice. Ve vozidlech, která jsou vybavena převodníky AD/DA (cisterny, velitelské automobily), jsou po dobu přeprogramování převodníky nefunkční. Rovněž je značně složitá a časově náročná jak demontáž, tak i montáž terminálů. Výměnu šifrovacích klíčů by bylo možné provádět výhodněji použitím vlastního jednonásobného programovacího zařízení TPS. V době výměny klíčů by se TPS mohlo přivést na jednotlivé stanice HZS kV a přeprogramování provést přímo ve vozidlech. Ani toto programování by nebylo jednoduché, neboť i tak by se musel vozidlový terminál částečně demontovat. Konstrukce držáků, ve kterých jsou terminály ve vozidlech umístěny, neumožňují programování terminálu bez jejich částečného vyjmutí. Přesto by se výrazně zkrátila doba, po kterou by zůstalo vozidlo bez funkčního terminálu Pegas.
7.2.3. Servis terminálů Servis terminálů je další problematickou záležitostí systému Pegas. Opravy některých závad trvají velmi dlouho. Výjimkou nejsou opravy některých závad, které trvají i 6 měsíců. To je možná způsobeno tím, že některé závady terminálů se opravují přímo ve výrobní firmě ve Francii. Pro případy oprav vozidlových terminálů máme připraveny záložní terminály. Bohužel ale jejich počet není dostatečný – pro každý územní odbor je připraven jeden vozidlový terminál. Často se stává, že v opravě je více než jeden vozidlový terminál z územního odboru. Pak musíme tuto situaci řešit přesunutím terminálu z jiného územního odboru nebo častěji přesunutím z méně důležitých vozidel do vozidel více využívaných. Další možností je použití přenosných terminálů, pro které ale není všude dostatečné pokrytí signálem. Délku oprav a spolehlivost terminálů bude asi těžké ovlivnit. Můžeme se však připravit na možné opravy zvýšením počtu záložních terminálů. Po analýze četnosti oprav by vhodný počet záložních terminálů byl asi 3 – 5 kusů pro každý územní odbor.
- 41 -
7.2.4. Ergonomie terminálů Z hlediska ergonomie terminálů by se dalo také mnoho zlepšovat, především u terminálů vozidlových. Jejich ovládání je shodné s terminály 1. generace. Zejména je nelogické přepínání pamětí a změna hlasitosti. U většiny audiozařízení se změna hlasitosti provádí knoflíkem, kterým se zařízení zapíná a vypíná. U vozidlových terminálů se však tímto knoflíkem provádí změna pamětí. Hlasitost se mění samostatnými tlačítky. V případě omylem provedené změny paměti místo změny hlasitosti při probíhajícím hovoru, trvá několik vteřin, než se obsluze podaří vrátit zpět ke sledovanému hovoru. Značně problémové jsou i displeje vozidlových terminálů. U displejů není možné nastavit kontrast a při pohledu ze shora je displej špatně čitelný. Se snižující teplotou čitelnost displeje dále klesá. Při teplotách pod nulou není displej čitelný téměř z žádného úhlu. Jeho podsvícení je také nedostatečné. Ergonomii vozidlových terminálů by bylo možné zlepšit zakoupením a výměnou starších ovládacích skříněk za nové, které již výrobce terminálů začal dodávat na trh. Podle dodavatele se u nových ovládacích skříněk ergonomie znatelně zlepšila a je obdobná jako u nových přenosných terminálů, původně označovaných jako Callisto, dnes TPH 600.
7.2.5. Použití převodníků AD/DA Jak je uvedeno v kapitole 5.7.6, převodník AD/DA slouží ke konverzi signálu mezi analogovou a digitální sítí. Možná si ani mnozí neuvědomují, že převodník je možné použít i jako vozidlový převáděč. V případě špatného pokrytí místa zásahu signálem sítě Pegas, je možné přesunout některé vozidlo s převodníkem, které je možné u vlastního zásahu postrádat, do místa, kde je pokrytí lepší a kam je možné se současně dovolat přenosnou analogovou radiostanicí VZ. Pokud by nešlo takto použít některé z vozidel u zásahu, je možné na místo zásahu vyslat některý z velitelských automobilů, který by funkci převáděče mohl plnit. Bohužel, i přes svoji užitečnost, mají převodníky také své negativní stránky. Nejzávažnější je, že nemohou být zapnuty dva převodníky blízko sebe, na kterých je zapnut stejný převod. Pokud tato situace nastane, tak po provedeném vysílání
- 42 -
na převáděném analogovém nebo digitálním kanále, vznikne mezi převodníky rádiová zpětná vazba. Radiostanice ve vozidlech s převodníky vzájemně vysílají a znemožňují komunikaci u zásahu. Vysílání trvá vždy 30 sekund, což je časový limit vysílání terminálu Pegas. Proto musí VZ po zapnutí převodníku vždy vyzkoušet, jestli tato zpětná vazba nevniká s jiným zapnutým převodníkem. Pokud vazba vznikne, musí použít jiný analogový kanál pro převod. Dále je třeba u zásahu dodržovat pravidlo, že žádný ze zasahujících nesmí zapnout převodník bez vědomí a souhlasu VZ. Dalším problémem u převodníků je možnost volby převodu mezi jakýmikoliv kanály, které jsou nastaveny na obou radiostanicích. Pak je možné zapnout také převod mezi tzv. neshodnými kanály. Termín shodné kanály používáme při převodu například mezi digitálním kanálem DIR K a analogovým kanálem K. Neshodné kanály pak jsou například mezi digitálním DIR K a analogovým I. Pak vzniká u zásahu zmatek, kam jsou které kanály převáděny. Ještě horší situace nastane, když je převáděn analogový kanál K na digitální otevřený kanál okresu. Pak je zbytečně komunikací u zásahu obtěžováno operační středisko a komunikace na otevřeném kanálu ruší zasahující hasiče. Technicky nelze nastavení převodů nijak ovlivnit. Proto je třeba věnovat zvýšenou pozornost při zapínání převodníku a vždy je třeba zvolený převod vyzkoušet.
7.2.6. Komunikace na otevřených kanálech Komunikace na otevřených kanálech je pro nás v současné době komunikací nejdůležitější a nejvíce využívanou. Jak bylo uvedeno výše, využíváme 5 okresních kanálů a jeden kanál pro součinnost složek IZS. Pro běžné zásahy je počet kanálů dostatečný. Pokud ale je v kraji Vysočina řešen větší zásah, zejména když se na zásahu podílí více územních odborů, bylo by vhodné použít celokrajský otevřený kanál HZS. Příkladem by mohl být zásah na dálnici v roce 2004 na požár cisterny s benzínem. Na této
události
spolupracovaly
4
územní
odbory.
Vzájemná
komunikace
na společném kanálu by jistě usnadnila jejich činnost. Současně by tyto jednotky nebyly rušeny dalšími komunikacemi od menších zásahů, které probíhaly souběžně. Tuto skutečnost jsme si uvědomovali již v počátku používání sítě Pegas a z tohoto důvodu jsme žádali operátora sítě o přidělení dalšího kanálu. Naše žádost však byla zamítnuta. Důvodem byl nedostatek volných rádiových zdrojů na základnových stanicích pro zřízení tohoto kanálu. Operátor sítě nám navrhoval přecházet z okresních - 43 -
kanálů na jeden celokrajský. To by však řešilo pouze polovinu problému – stejné komunikační prostředí pro zasahující jednotky. Jejich součinnost by se ale dramaticky zhoršila, protože by byly rušeny komunikacemi od dalších zásahů všech územních odborů. Řešením by mohl být celokrajský otevřený kanál, který by však nebyl stále zřízen, ale zřizoval by se operativně až po vzniku podobné závažné události. Tím by rádiové zdroje nemusely být trvale vázány, ale využívaly by se pouze při jejich skutečné potřebě. Přechod na společný otevřený krajský kanál by však byl podmíněn stanovením přesných pravidel a důkladným výcvikem, protože některé zasahující jednotky by musely během zásahu změnit své komunikační prostředí. Další negativní jev na otevřených kanálech, i když ne tak závažný, se projevuje při zkouškách spojení. Podobně jako u analogových radiostanic provádíme v ranních hodinách zkoušky spojení, při kterých kontrolujeme stav základnových, vozidlových a vybraných přenosných terminálů. Současně je zkouškami prověřována funkčnost sítě Pegas. Pokud ale probíhá při těchto zkouškách zásah, je zasahující jednotka rušena zkouškami všech stanic daného územního odboru. Proto jsme zavedli pravidlo, že při probíhajícím zásahu musí být zkoušky spojení odloženy na pozdější hodinu nebo zrušeny.
7.2.7. Řád digitální rádiové sítě Jak je patrné z předchozího textu, digitální systém Pegas je důležitým pomocníkem profesionálních hasičů u zásahu, zejména při cestě k zásahu nebo při předávání zpráv od zásahu na operační středisko. Bohužel ale zatím nebyl vydán Řád digitální rádiové sítě (dále jen „Řád“), ve kterém by bylo stanoveno, jak správně tento systém využívat. Do určité míry je možné se řídit Řádem analogové rádiové sítě [15]. Systém Pegas je ale v mnohých případech odlišný od analogového systému a od způsobu jeho využití, proto je stanovení předpisu pro digitální síť u HZS ČR nezbytné. Protože je systém Pegas také nástrojem pro komunikaci složek IZS, měl by Řád vycházet z předpisu komunikace složek IZS. V tomto předpise by měly být definovány postupy použití terminálů, oprávnění a povinnosti jednotlivých složek.
- 44 -
7.3.
Taktické cvičení na leteckou nehodu v Jihlavě - Henčově
Dne 5. října 2006 bylo provedeno taktické cvičení v prostoru letiště Jihlava - Henčov. Složky IZS zde zasahovali po havárii civilního dopravního letadla L610. Kromě ověření postupu a taktiky složek IZS, bylo jedním z cílů cvičení také prověření komunikace mezi složkami IZS. Jako pozorovatelé cvičení byli také zástupci operátora sítě Pegas - Sekce informačních technologií a komunikací Ministerstva vnitra a zástupci Generálního ředitelství HZS ČR. [3] Při tomto cvičení se potvrdily nejen některé výše uvedené problémy, ale projevily se i další, které vznikají při použití sítě Pegas pro komunikaci složek IZS. Nejzávažnějším problémem bylo použití otevřeného kanálu IZS Zdravotnickou záchrannou službou (dále jen „ZZS“) pro předávání zpráv od zásahu na své operační středisko. Nebyl tak dodržen plán spojení, podle kterého byl pro toto spojení určen otevřený kanál ZZS. Způsobilo to značné rušení všech terminálů, které tento kanál sledovaly (většina vozidel HZS kV, operační střediska všech složek IZS, VZ, štáb VZ, vedoucí složek IZS a další). ZZS zdůvodnila použití otevřeného kanálu IZS absencí jiného otevřeného kanálu, který by mohla použít při cvičení. Použitím jediného vlastního otevřeného kanálu by narušovala činnost posádek ZZS u běžných zásahů, které se netýkaly tohoto cvičení. U zásahu se téměř nevyužíval přímý kanál DIR IZS. Důvod vidím v nejasnosti použití terminálů Pegas u zásahu a v nutnosti používání více terminálů – první na otevřeném kanále pro komunikaci s vlastním operačním střediskem, druhý na přímém kanálu pro komunikaci v síti vlastní složky u zásahu a třetí na přímém kanálu DIR IZS pro komunikaci se složkami IZS. Policie ČR používala pro koordinaci vlastních činností u zásahu vlastní otevřený kanál. Výhodou tohoto způsobu spojení byla potřeba pouze jednoho terminálu u vedoucího policie. Tento způsob spojení ale považuji za nevhodný. Pokud by místo zásahu nebylo dostatečně pokryto signálem sítě Pegas pro přenosné terminály, nemohlo by řádně fungovat spojení v síti policie u zásahu. Rovněž jsou komunikacemi od tohoto zásahu rušeny nejen jednotky Policie ČR u jiných zásahů ale také operační středisko policie.
- 45 -
Při pokusu Střední policejní školy o komunikaci na přímém kanálu DIR IZS bylo zjištěno, že používá jiné šifrovací klíče, než ostatní zasahující složky. Po pozdějším dotazu nám Operátor sítě toto zjištění potvrdil. Použití jiných šifrovacích klíčů na přímých kanálech je záměrné, aby školy nemohly narušit výkon služby. Terminály školských zařízení jsou určeny pouze pro výuku a není možné je používat u skutečných zásahů. Výpis z plánu taktického cvičení a vyhodnocení rádiového provozu je uvedeno v příloze č. 4.
7.4.
Navrhovaný postup opatření pro využití systému Pegas u HZS kV
Na základě předchozí analýzy využití systému Pegas u HZS kV a závěrů z taktického cvičení Horizont 2006 bude nutné přistoupit k realizaci některých dalších opatření, aby mohla být síť Pegas plnohodnotně využívána složkami IZS. V prvé řadě, jak bylo řečeno v odstavci 7.2.7 je nutné stanovit Řád digitální rádiové sítě Pegas. Sestavení Řádu nebude jistě jednoduchou záležitostí. Je zde patrný i rozpor v tom, že vedoucí složkou IZS a složkou, která řídí výstavbu a provoz informačních a komunikačních sítí integrovaného záchranného systému podle zákona 239/2000 Sb. je Hasičský záchranný sbor České republiky. Operátorem sítě Pegas je však Sekce informačních technologií a komunikací Ministerstva vnitra. V případě stanovování Řádu by, podle mého názoru, měl být vedoucím článkem právě Operátor sítě, který již vydává Provozní řešení. Samozřejmě je nutná součinnost všech dalších organizací, které síť Pegas využívají pro své komunikace. Tento předpis by měl být dále konkretizován na činnosti HZS ČR, aby byly vlastnosti systému Pegas efektivně využity. Při této konkretizaci bude velmi důležitá spolupráce odborů komunikačních a informačních systémů, odboru integrovaného a záchranného systému, odboru operačního řízení a odboru krizového řízení. Spolupráci složek IZS a jejich vzájemnou komunikaci by bylo vhodné řešit v samostatné bakalářské nebo diplomové práci. Prospěšné by jistě bylo i personální rozšíření pracoviště operátora sítě Pegas na regionální úrovni. Současné pracoviště o počtu jednoho pracovníka, který navíc plní další úkoly, plynoucí z potřeb spojení okresního ředitelství Policie ČR, považuji za nedostatečné. Po pracovní době nebo v případě dovolené tohoto pracovníka je
- 46 -
mnohem složitější řešení případných závad sítě. Složitá je rovněž pravidelná výměna šifrovacích klíčů, servis a programování terminálů. Dalším krokem by mělo být častější využití kódů typické činnosti. Po posledním upgrade SW terminálů, který byl proveden současně s výměnou šifrovacích klíčů, byl postup jejich odesílání částečně zjednodušen. Pro jejich lepší využití bude třeba provést ještě upgrade SW Výjezd na KOPIS. Výhodná by byla možnost přiřadit v tomto SW přenosný terminál VZ k řešené události. Pak by mohl VZ snadněji odesílat kódy typické činnosti přímo ze svého přenosného terminálu. Po upgrade SW Výjezd by měly být použitelné i dvoumístné kódy (např. Policie ČR na místě zásahu, ZZS na místě zásahu, zřízen štáb VZ atd.). Dále by bylo vhodné pořídit spojové vozidlo, jak vyplynulo z vyhodnocení taktického cvičení v Henčově. Toto vozidlo by mělo být vybaveno několika terminály Pegas, analogovými radiostanicemi, záznamovým zařízením a dalším vybavením, aby člen štábu pro spojení mohl zajistit kvalitní spojení u zásahu. Vozidlo by mělo být používáno u závažnějších a déle trvajících zásahů. Popis výbavy a systém použití spojového vozidla přesahuje rámec této bakalářské práce. Současně s pořízením vozidla bude nutné zajistit kvalifikovanou obsluhu vozidla. Řešením by mohlo být zavedení pohotovostí techniků KIS, kteří by zároveň odstraňovali poruchy na technologii KOPIS. Se zavedením digitálních radiostanic u zásahu bude třeba se zamyslet nad organizací spojení. U většiny zásahů, které jsou řešeny v prvním stupni (např. dopravní nehody), je těžiště spojení mezi velitelem zásahu a KOPIS. Spojení v těchto případech je většinou bez větších potíží. Při vyšším stupni požárního poplachu, u zásahů na větší ploše, kdy je třeba dělení zásahu na sektory a úseky, je spojení na místě zásahu již komplikované. Pokud se na zásahu podílí i další složky IZS, komplikace se spojením se dále prohlubují. Proto by bylo vhodné analyzovat potřeby komunikace mezi VZ a mužstvem, mezi VZ a vedoucími složek IZS, mezi VZ a KOPIS atd. Na základě skutečných potřeb komunikace pak stanovit systém spojení u zásahu.
- 47 -
Aby bylo možné používat terminály Pegas u všech zásahů, bude nutné pořídit několika terminálů v nevýbušném provedení podle standardu CENELEC6. Minimálně 2 ks těchto terminálů by měly být umístěny na každé stanici HZS kV. Po potvrzení vhodnosti nasazení systému automatické lokalizace vozidel (dále jen „systém AVL“), které je ověřováno v rámci pilotního projektu v Moravskoslezském kraji, by mohl být systém AVL zaveden do provozu také v kraji Vysočina. Přínos tohoto systému vidím především v lepší spolupráci složek IZS, zejména při příjezdu na místo zásahu. Jak bylo uvedeno výše, terminály Pegas umožňují mnoho hlasových i datových služeb. Bez jejich dokonalého zvládnutí bude pro uživatele obtížné tyto služby využívat. Proto nesmíme zapomenout na kvalitní a častý výcvik mužstva v oblasti spojení, zejména techniků spojení ve směně. Taktické cvičení v Henčově potvrdilo, že v této oblasti je stále ještě co zlepšovat. Podle mého názoru by byl vhodnější praktický výcvik, než pouhé teoretické školení na učebnách.
6
Evropský výbor pro elektrotechnickou normalizaci
- 48 -
8. Závěr 8.1.
Shrnutí
Úvodní část bakalářské práce přibližuje historii a vývoj komunikace jednotek PO u zásahu. Každý způsob komunikace pomohl hasičům usnadnit jejich činnost, ale současně měl i své nevýhody a omezení. Teprve s nasazením radiostanic můžeme hovořit o skutečně operativním prostředku pro komunikaci hasičů u zásahu. S rozvojem komunikačních a informačních technologií se zvyšují i požadavky na kvalitu a spolehlivost spojení hasičských jednotek u zásahu. V další části práce jsem proto porovnal vlastnosti analogových a digitálních radiostanic. Zavedení digitálního systému Pegas bylo logickým důsledkem vývoje komunikačních technologií. Výhodou digitálních systémů je především jejich odolnost vůči rušení. Z porovnání vyplynulo, že digitální sítě jsou modernější a v mnohých ohledech lepší. Digitální systém Pegas nabízí uživatelům možnost vzájemné komunikace pomocí hlasových i datových služeb. Umožňuje jak oddělené komunikace jednotlivých složek, tak i vzájemnou komunikaci v rámci IZS. Kromě těchto nezanedbatelných výhod se však systém potýká s některými problémy, které bude nutné vyřešit. V závěru práce jsem popsal využití radiokomunikačního systému Pegas u HZS kraje Vysočina. Současně jsem navrhnul některá opatření, která by měla zlepšit využití systému Pegas. U některých z těchto opatření by neměl být problém při jejich realizaci. Mezi ně patří: využití pomocníka VZ pro spojení, četnější využití kódů typické činnosti nebo výcvik uživatelů terminálů Pegas. Jiná opatření budou závislá na množství finančních prostředků, které budou do systému investovány. Jsou to: rozšíření počtu záložních terminálů, pořízení terminálů v nevýbušném provedení, výměna ovládacích skříněk vozidlových terminálů, zakoupení jednonásobného programovacího zařízení TPS, zakoupení a vybavení spojového vozidla. Další opatření budou závislá na dalším jednání mezi uživateli a operátorem sítě a rovněž na finančních prostředcích: rozšíření otevřených kanálů, zavedení funkce LPM Scanning, personální rozšíření pracoviště operátora sítě Pegas na regionální úrovni, zavedení systému AVL a sestavení předpisu pro použití terminálů Pegas.
- 49 -
Vážným problémem je i skutečnost, že terminály Pegas jsou považovány za vojenský materiál, který se, mimo jiné, nesmí vyvážet mimo území ČR. Problém pak nastává například při přeshraniční spolupráci hasičských jednotek nebo složek IZS. Na tomto místě je třeba připomenout, že systém Pegas, založený na technologii Tetrapol, není jediným používaným digitálním systémem. Dalším digitálním systémem je Tetra. Tento systém byl v Evropě uznán jako komunikační standard ETSI 7. Technickým řešením je tento systém velmi blízký systému Tetrapol, který ovšem jako komunikační standard uznán nebyl. Tetra umožňuje, podobně jako systém Pegas, jak hlasové tak i datové služby. Tento systém využívají nebo začínají využívat bezpečnostní sbory např. ve Velké Británii, Švédsku, Finsku, Nizozemí a v dalších zemích. V ČR využívá systém Tetra Jednotný bezpečnostní systém hlavního města Prahy. Zajímavá situace nastala, když v roce 2003 převzal výrobce terminálů Pegas, firma EADS, od firmy Nokia její divizi Tetra. Je pravděpodobné, že by v budoucnu mohlo dojít k propojení obou systémů. Další digitální komunikační systémy využívá armáda. V České republice nahrazuje zastaralé analogové technologie digitální systém TAKOM, vojáci britských bojových jednotek začínají používat systém Bowman CIP. Tyto systémy jsou ale vyvíjeny pro specifické potřeby armády, pro potřeby složek IZS by tedy nebyly vhodné. Ucelený popis dalších digitálních komunikačních systémů a porovnání jejich vlastností se systémem Tetrapol by mohlo být vhodným námětem pro diplomovou práci.
8.2.
Představa možné budoucnosti komunikace u zásahu
Pokud nebudu brát v úvahu to, že máme digitální systém Pegas, který je doplněn analogovými radiostanicemi, chtěl bych v závěru své práce nastínit svoji představu možné budoucnosti komunikace u zásahu.
7
European Telecomunication Standart Internacional - evropská standardizační instituce v oblasti telekomunikací.
- 50 -
Každý zasahující hasič by mohl mít jako součást svojí přilby malý komunikátor. Výhodnější by bylo, aby tato zařízení využívala digitální přenos. Jak bylo uvedeno výše, nebylo by třeba dosahovat velký odstup užitečného signálu od šumu. Díky tomu by stačil menší výkon vysílače, aby bylo možné se s tímto komunikátorem domluvit do vzdálenosti kolem 1 km. Při použití menšího výkonu by mohl být použit menší a lehčí akumulátor. Komunikátory by využívaly přímé spojení a k jejich provozu by nebylo nutné pokrytí signálem sítě. Pracovaly by v simplexním provozu a klíčovací tlačítko by bylo umístěno na boku přilby. Sluchátko by bylo uvnitř přilby, umístěno proti uchu hasiče. Komunikátory by používaly temenní mikrofon, integrovaný v přilbě. Každý velitel družstva by měl ve své přilbě komunikátor dvojitý. Pomocí první části by byl ve stálém spojení se členy družstva. Druhá část komunikátoru by mu sloužila ke spojení s vozidlem nebo velitelem zásahu (sektoru, úseku). Činnost obou částí by byla na sobě nezávislá. Komunikátory by při provozu pracovaly na principu automatického sdílení provozních zdrojů (trunkování). Aby spolu mohly komunikovat pouze komunikátory v jedné skupině a nerušily se s jinými skupinami, musely by se jednoduchým způsobem spolu „svázat“ – používat pro spojení společný kód. Řídícím prvkem ve skupině by byl dvojitý komunikátor velitele. Každý řídící prvek by vysílal svůj jedinečný kód. Velitel by tlačítkem vyslal kód skupiny a členové skupiny by prvním stiskem tlačítka zahájili režim svazování a druhým stiskem by potvrdili přijetí kódu. Svazování by mělo fungovat jen na malou vzdálenost, např. okolo 20 m. Podřízené komunikátory by mohly být svázány jen s jedním řídícím. Při svazování s jiným řídícím prvkem by bylo předchozí svázání zrušeno. Současně by takto bylo umožněno libovolné pozdější přidání nových komunikátorů do stejné skupiny. Již při nástupu směny do služby by se spolu svázaly komunikátory velitelů družstev a členů družstev. Velitelé družstev by stejným způsobem svázali své druhé části komunikátoru s předurčenými vozidly. V tomto směru by byl řídícím prvkem terminál ve vozidle. Spojení s operačním střediskem by zajišťoval terminál ve vozidle. Terminál by pro tyto hovory využíval infrastrukturu sítě. Velitel, který by chtěl předat zprávu na operační středisko, by se s malým výkonem komunikátoru spojil se svým vozidlem a vozidlový terminál by ho propojil se sítí a umožnil mu předání zprávy na operační
- 51 -
středisko. Stejným způsobem by pracoval vozidlový terminál i při jízdě k zásahu. Automaticky by převáděl hovor z komunikátoru velitele do sítě. Současně by bylo možné odesílat z vozidlového terminálu kódy typické činnosti. U většího zásahu, kde by bylo více velitelů družstev, by pro ně byl řídícím prvkem komunikátor velitele zásahu. Velitel zásahu by se nejdříve musel svázat s komunikátory velitelů družstev. Tím by bylo zrušeno předchozí svázání velitelů družstev s vozidlovými terminály. Toto spojení by již nebylo nutné, protože komunikaci s operačním střediskem by prováděl velitel zásahu. V případě zásahu více složek IZS by tyto složky mohly využívat obdobným způsobem stejné komunikátory. Vedoucí složky IZS by svůj komunikátor svázal s řídící částí komunikátoru velitele zásahu IZS. Pokud by u zásahu pracovala nějaká skupina, která by tyto komunikátory neměla, zapůjčil by veliteli této skupiny velitel zásahu některý ze záložních, které by byly ve výbavě vozidel. Tyto záložní komunikátory by mohly být obdobné konstrukce, jakou používají dnešní lehké Bluetooth hands free soupravy k mobilním telefonům. V případě většího a složitějšího zásahu by se přímo na místě zásahu využívalo mobilní operační středisko. Velitel zásahu by předával zprávy jen do tohoto vozidla. Protokol o zásahu by vyplňoval operátor vozidla. Mobilní operační středisko by využívalo infrastrukturu sítě pro datové spojení s KOPIS. Na KOPIS by byl on-line přenášen stav protokolu o zásahu. Toto mobilní operační středisko by kromě dalších zařízení bylo vybaveno též kamerami. Pomocí datového přenosu by se mohl přenášet obraz z několika kamer na KOPIS. Zajímavé asi bude porovnat, nakolik se budou shodovat mé představy spojení u zásahu se skutečností za několik let.
- 52 -
9. Literatura 1. BOLTÍK, J.; ČESKÝ, M.; HOJKA, J.; VOMELA, L. Elektronická zařízení pro 4. ročník SPŠE. Vydání I. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, n. p., 1982. 438 s. 2. DUDÁČEK, A. Komunikační systémy v PO. [online] Prozatímní učební text. VŠBTU Ostrava, 2000 [cit. 2007-04-08]. Dostupné na internetu: 3. HANUŠKA, L.; PECKA, L. Plán taktického cvičení Horizont 2006. Jihlava: HZS kraje Vysočina, 2006. HSJI-30-24/1-IZS-2006 4. HLADÍK, V. Systémové řešení implementace technologie TETRAPOL v projektu PEGAS do komunikačního prostředí Hasičského záchranného sboru České republiky. Praha: MV GŘ HZS ČR, listopad 2001. 5. KOCOUREK, P. Přenos informace. Vydání I. Praha: Vydavatelství ČVUT, srpen 1994. 241 s. ISBN 80-01-01169-0 6. MATRA NORTEL COMMUNICATIONS. Provozní dokumentace PMR - Prezentace systému. Bois d´Arcy: EADS Defence and Security Networks, 24. 4. 2002. 7. MILENOVSKÝ, E., STUDNIČKA, M., Přenosné a vozidlové VKV radiostanice. Vydání I. Praha: Naše vojsko, 1970. 360 s. 8. PETRÁNEK, J. Příručka pro radiotelefonní zkoušky pozemních radiooperátorů. Vydání I. Praha: Nakladatelství dopravy a spojů, 1987. 136 s. 9. SEIDL, A. S. Metodika signálův. 1900 10.SYROVÁTKA, B. Radiové vysílače a přijímače. 2. vyd. Praha: Vydavatelství ČVUT, červen 2005. 200 s. ISBN 80-01-03236-1. 11.ŠOBÍŠEK, L. Historie výstavby digitální radiokomunikační sítě PEGAS. [online] Praha: MV ČR, 20. 5. 2002, [cit. 2007-04-08]. Dostupné na internetu: < http://www.mvcr.cz/aktualit/sdeleni/2002/peghist.html > 12.ŠUBERT, L. Teorie radiové komunikace. 2. vyd. Praha: Vydavatelství ČVUT, červenec 1988. 255 s. 13.Cvičební řád jednotek požární ochrany - pořadový výcvik, technický výcvik. 1. vyd. Praha: MV – ředitelství Hasičského záchranného sboru ČR ve vydavatelství Facom, 1997. ISBN 80-902121-8-2 14.Radioscannery AOR [online] CBradio.cz [cit. 2007-04-08]. Dostupné na internetu: < http://www.cbradio.cz/scanner/aor.php3#ar16b >
- 53 -
15.Řád analogové rádiové sítě Hasičského záchranného sboru ČR a součinnosti v integrovaném záchranném systému. Praha: SIAŘ generálního ředitele HZS ČR, ročník 2004, částka 42, 20. 10. 2004. 16.Spojení u požárního zásahu příručka pro velitele jednotek a spojaře požární ochrany. Vydalo ministerstvo vnitra – hlavní inspekce požární ochrany, 1964. 160 s. 17.Šíření rádiových signálů. [online] Český radioklub, 9. 4. 2006, [cit. 2007-04-08]. Dostupné na internetu: < http://www.crk.cz/CZ/SIRENIC.HTM >
- 54 -
10. Seznam zkratek µRBS
micro Radio Base Station - mikrorádiová základnová stanice
AD/DA
Analog-Digital / Digital -Analog
AM
Amplitudová modulace
AVL
Automatic Vehicle Location - automatická lokalizace vozidel
BER
Boitier Emission / Réception - vysílací a přijímací jednotka
CCP
Command and Control Panel - příkazový a kontrolní panel
CO
Civilní ochrana
ČR
Česká republika
ČVUT
České vysoké učení technické
DIR
Direct - přímý režim
EMOCH
Emergency Multi-cell Open Channel - krizový otevřený kanál
FDMA
Frequency Division Multiple Access - výcenásobný přístup rozdělením kmitočtů
FM
Frekvenční modulace
G1
1nd Generation - 1. generace
G2
2nd Generation - 2. generace
GMSK
Gaussian Minimum Shift Keying - klíčování Gaussovým minimálním posuvem
GPS
Global Positioning Systém - Systém globálního určování polohy
GŘ
Generální ředitelství
GSM
Global System for Mobile communications - globální systém mobilní komunikace
HW
Hardware - technické vybavení počítače
HZS
Hasičský záchranný sbor
IDR
Independent Digital Repeater - nezávislý digitální opakovač
IP
Internet Protocol - internetový protokol
- 55 -
IZS
Integrovaný záchranný systém
KIS
Komunikační a informační systémy
KOPIS
Krajské operační a informační středisko
LCT
Line Connected Terminal - linkově připojený terminál
LED
Light Emitting Diode - svítivá dioda
LPM
Listening Priority Mode - režim prioritního příjmu
MMF
Mezinárodní měnový fond
MV
Ministerstvo vnitra
PC
Personal Computer - osobní počítač
PČR
Policie České republiky
PMR
Professional Mobile Radio k profesionálnímu nasazení
OCH
Open Channel – otevřený kanál
PO
Požární ochrana
RCT
Radio Connected Terminal - rádiově připojený terminál
RN
Regional Network - regionální síť
SDH
Sbor dobrovolných hasičů
SMS
Short Message Service - krátká textová zpráva
SW
Software - programové vybavení
TPS
Terminal Programming Station - stanice programování terminálů
VKV
Velmi krátké vlny
VŠB-TU
Vysoká škola báňská - Technická univerzita
VZ
Velitel zásahu
ZZS
Zdravotnická záchranná služba
- 56 -
-
radiokomunikační
zařízení
11. Seznam příloh
1. Příloha č. 1 - Pokrytí kraje Vysočina signálem analogových převáděčů 2. Příloha č. 2 - Pokrytí kraje Vysočina signálem sítě Pegas 3. Příloha č. 3 - Varianty spojení HZS kraje Vysočina pro využití terminálů Pegas v síti velitele zásahu 4. Příloha č. 4 - Výpis z plánu taktického cvičení Horizont 2006
- 57 -
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Příloha č. 1 Pokrytí kraje Vysočina signálem analogových převáděčů (Stav v roce 2004)
-1-
Ivo Hána
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Příloha č. 2 Pokrytí kraje Vysočina signálem sítě Pegas (Stav v roce 2004, pokrytí pro vozidlový terminál)
-1-
Ivo Hána
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Ivo Hána
Příloha č. 3
Varianty spojení HZS kraje Vysočina pro využití terminálů Pegas v síti velitele zásahu Varianta 1 Velitel zásahu používá dva digitální přenosné terminály. Na jednom terminálu sleduje spojení s operačním střediskem na otevřeném kanále OCH HZS. Na druhém terminálu komunikuje s mužstvem na přímém kanálu DIR K. Zároveň má ve vozidle zapnutý převodník, kde se mu
převádí
analogový
zásahový
kanál K na digitální kanál DIR K a naopak, tím má zajištěno spojení s dobrovolnými hasiči. Nevýhodou této varianty je, pokud velitel zásahu zřídí další úsek, musí mít další digitální terminál. Digitální terminály neumí SCAN DIR kanálů. Pro komunikaci pro OCH HZS je nutné dostatečné pokrytí signálem PEGAS pro použití přenosného terminálu.
-1-
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Ivo Hána
Příloha č. 3
Varianta 2 Velitel zásahu používá dva přenosné terminály, jeden analogový a jeden digitální. Na analogovém terminálu sleduje spojení s operačním střediskem přes převodník zapnutý ve vozidle. Do vozidla vysílá na převodníkovém kanále M+, popřípadě G+. Převodník ve vozidle převede spojení na otevřený kanál OCH HZS. Na druhém, digitálním terminálu, komunikuje s mužstvem na kanálu DIR K. Zároveň má ve druhém vozidle zapnutý převodník, kde se mu převádí analogový zásahový kanál K na digitální kanál DIR K a naopak, tím má zajištěno spojení s dobrovolnými hasiči. Výhodou této varianty je, že vozidlo, které převádí převodníkový kanál M+ do otevřeného kanálu OCH HZS má podstatně lepší citlivost pro příjem signálu než přenosný terminál. Nevýhodou této varianty je nutnost mít u zásahu dvě vozidla vybavena převodníkem a pokud velitel zásahu zřídí další úsek, musí mít další digitální terminál. Digitální terminály neumí SCAN DIR kanálů.
-2-
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Ivo Hána
Příloha č. 3
Varianta 3 Velitel zásahu používá dva přenosné terminály, jeden analogový a jeden digitální. Na digitálním terminálu sleduje spojení s operačním střediskem na otevřeném kanále OCH HZS. Na druhém, analogovém terminálu, komunikuje s profesionálními hasiči za použití převodníku do digitální sítě na DIR K a s dobrovolnými hasiči přímo v analogové síti na kanálu K. Výhodou této varianty je, že pokud velitel zásahu zřídí více úseků, nemusí používat další terminál. Analogový terminál umí SCAN několika kanálů. Nevýhodou je nutnost dostatečného pokrytí signálem PEGAS pro příjem na přenosný terminál.
Při
komunikaci
přes
převodník
je
větší
pravděpodobnost
a nefunkčnosti spojení s vlastním mužstvem, za které nese odpovědnost.
-3-
závady
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Ivo Hána
Příloha č. 3
Varianta 4 Velitel zásahu používá jeden digitální přenosný terminál. Komunikuje s mužstvem na kanálu DIR K. Zároveň má ve vozidle zapnutý převodník, kde se mu převádí analogový zásahový kanál K na digitální kanál DIR K a naopak. Tím má zajištěno spojení s dobrovolnými hasiči. Spojení s operačním střediskem mu zajišťuje strojník, který sleduje na vozidlovém terminálu otevřený kanál OCH HZS a na přenosném terminálu (na DIR K) předává veliteli zásahu zprávu o případném volání operačního střediska. Velitel zásahu se přepne na svém přenosném terminálu na OCH HZS a komunikuje s operačním střediskem. Výhodou této varianty je, že velitel zásahu má pouze jeden přenosný terminál. Nevýhodou je nutnost dostatečného pokrytí signálem PEGAS pro příjem na přenosný terminál. Velitel zásahu potřebuje jednoho strojníka, který se mu stará o spojení s operačním střediskem. Do prostoru čerpadla je vyveden pouze reproduktor. Pokud chce strojník reagovat na výzvu operačního střediska, musí buď do kabiny vozidla nebo se přepnout na otevřený kanál OCH HZS, tím ale ztratí spojení s mužstvem a velitelem zásahu. Obdobný stav nastane, pokud komunikuje velitel s operačním střediskem, nemá spojení s mužstvem, za které nese odpovědnost.
-4-
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Ivo Hána
Příloha č. 3
Varianta 5
Velitel zásahu používá jeden digitální přenosný terminál. Komunikuje s mužstvem na kanálu DIR K. Zároveň má ve vozidle zapnutý převodník, kde se mu převádí analogový zásahový kanál K na digitální kanál DIR K a naopak, tím má zajištěno spojení s dobrovolnými hasiči. Spojení s operačním střediskem mu zajišťuje technik KIS, který sleduje na vozidlovém terminálu otevřený kanál OCH HZS a přenosným terminálem (na DIR K) předává veliteli zásahu zprávu z operačního střediska. Velitel zásahu předá zprávu pro operační středisko na DIR K techniku KIS a ten ji dále předá operačnímu středisku na otevřeném kanále OCH HZS. Výhodou této varianty je, že velitel zásahu má pouze jeden terminál a je stále ve spojení s mužstvem, za které má odpovědnost. Nevýhodou je, že velitel zásahu potřebuje technika KIS, který se mu stará o spojení s operačním střediskem. Tento technik však nemůže být u zásahu od samého začátku, kdy je nejčetnější komunikace.
-5-
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Ivo Hána
Příloha č. 3
Varianta 6
Velitel zásahu používá jeden digitální přenosný terminál. Komunikuje s mužstvem na kanálu DIR K. Zároveň má ve vozidle zapnutý převodník, kde se mu převádí analogový zásahový kanál K na digitální kanál DIR K a naopak, tím má zajištěno spojení s dobrovolnými hasiči. Spojení s operačním střediskem je zajištěno zapnutím monitoringu sítě, tím je terminál schopen přijímat individuální hovor. Výhodou této varianty je, že velitel zásahu má pouze jeden terminál. Nevýhodou je nutnost dostatečného pokrytí signálem PEGAS pro příjem na přenosný terminál. Při přepnutí na otevřený kanál nebo při příjmu individuálního hovoru ztratí spojení s mužstvem, za které nese odpovědnost.
-6-
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Ivo Hána
Příloha č. 3
Varianta 7
Velitel zásahu používá jeden digitální přenosný terminál. Komunikuje s mužstvem na kanálu DIR K. Zároveň má ve vozidle zapnutý převodník, kde se mu převádí analogový zásahový kanál K na digitální kanál DIR K a naopak, tím má zajištěno spojení s dobrovolnými hasiči. Spojení s operačním střediskem je zajištěno zapnutím terminálu do výstražného rozhlasového zařízení (VRZ), které upozorní velitele na příchozí hovor z operačního střediska. Výhodou této varianty je, že velitel zásahu má pouze jeden terminál. Nevýhodou je nutnost dostatečného pokrytí signálem PEGAS pro příjem na přenosný terminál. Velitel se musí zdržovat poblíž vozidla s VRZ, aby slyšel výzvu z operačního střediska. Na výzvu se velitel musí přepnout na otevřený kanál. Při přepnutí na otevřený kanál ztratí spojení s mužstvem, za které nese odpovědnost.
-7-
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Ivo Hána
Příloha č. 3
Varianta 8
Tato varianta využívá digitální radiovou síť pouze do úrovně vozidla. Od vozidla k veliteli zásahu a k mužstvu je využita analogová radiová síť. Velitel má jednu analogovou radiostanici, na které má zapnutý SCAN. S mužstvem komunikuje na zásahovém kanále K, popřípadě záložním kanále N. S operačním střediskem má zajištěno spojení přes převodník ve vozidle. Převod je mezi analogovým převodníkovým kanálem M+ popřípadě G+ na otevřený kanál OCH HZS. Výhodou této varianty je, že velitel zásahu používá pouze jednu radiostanici. Na místě zásahu stačí pokrytí signálem sítě pouze pro vozidlo. Vozidlo je možné umístnit tak, aby bylo pod pokrytím signálem sítě. Nevýhodou je, že při komunikaci s operačním střediskem ztratí spojení s mužstvem, za které nese odpovědnost.
-8-
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Ivo Hána
Příloha č. 4
Výpis z plánu taktického cvičení Horizont 2006 I. Účel cvičení Zásah složek IZS kraje Vysočina (dále jen složek IZS) po havárii civilního letadla typu L 610 při přistání.
II. Cíl cvičení 1. Ověřit postup a taktiku složek IZS při společném zásahu při záchranných a likvidačních pracích podle zpracované typové činnosti na leteckou nehodu STČ - 04/IZS (dostupné na www.mvcr.cz). 2. Prověřit spojení mezi složkami IZS. 3. Zjistit možný rozsah a úroveň spolupráce zasahujících složek IZS.
III. Místo provedení cvičení, termín cvičení Letiště Jihlava – Henčov a prostor u letiště. Cvičení se uskuteční dne 5.10.2006.
IV. Seznam zúčastněných složek Cvičící: Složka
Technika
Počet cvičících
HZS kraje Vysočina
st. Jihlava 2 x CAS, RZA, KNP S3 st. Polná 1 x CAS st. Třešť 1 x CAS st. Havlíčkův Brod 1 x CAS st. Pelhřimov 1 x AD
16 4 4 4 2
HZSp
Kronospan 1 x CAS
2
JSDH
Luka n. Jihlavou 1 x VEA, 1 x CAS Dolní Cerekev 1 x CAS Kamenice 1 x CAS Stonařov 1 x CAS Brtnice 1 x CAS Polná 1 x CAS Zhoř 1 x CAS
6 4 4 8 4 4 4
ZZS kraje Vysočina
1 x LZS vrtulník Jihlava 1 x RLP Jihlava 1 x RZP Jihlava 1 x RLP V. Meziříčí 1 x RV H. Brod
2 3 2 3 2
-1-
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Ivo Hána
Příloha č. 4 1 x RZP Jihlava
2
ČČK
3 x sanita
10
PČR
4 x OA, vrtulník
24
MP
3 x OA
11
SPŠ
2 x autobus
80
AČR - 153. ZP - J. Hradec
1 x POKA 1 x průzkumný chemický UAZ 469 1x vozidlo velitele
9
ČIŽP
1 x OA
2
ŽP
1 x OA
2
Společnost pH MEDIA
1 x OA
2
V. Výchozí situace Všeobecná situace Dne 5.10.2006 provádělo letadlo L 610, provozovatel Silver Line, pravidelný let CS023 z letiště Praha Ruzyně na letiště Bratislava. Letadlo vzlétlo z LKPR a pokračovalo po trati VLM – ODNEM. Posádka letadla L 610 vyslala 5NM severně od Jihlavy signál tísně „MAYDAY MAYDAY MAYDAY “, zprávu o klesání s poruchou pravého motoru a řízení letadla a oznámila úmysl velitele letadla urychleně přistát na nejbližší letiště – Jihlava – Henčov. Zvláštní situace Posádka letadla na dotaz řídícího letového provozu (APP EC), který sleduje radarovou stopu letadla ve směru kurzem 100° upřesnila, že na palubě je celkem 40 osob (4 členové posádky a 36 cestujících), letadlo nepřeváží žádné nebezpečné věci a že v nádržích je cca 1500 kg paliva. Další zpráva posádky letadla byla přerušovaná a nečitelná. Na opakované volání již posádka neodpovídala. V prostoru severně od letiště Jihlava – Henčov radarová stopa končila v kurzu 250°.
VI. Způsob provedení cvičení V průběhu cvičení se bude veškerá telefonická komunikace, jak ústní tak písemná, označovat na začátku „Cvičení HORIZONT 2006“ a dále bude následovat zpráva.
-2-
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Příloha č. 4
VII. Úkoly cvičících Složka
HZS a jednotky PO
ZZS a LZS
PČR
Městská policie Jihlava
ČČK
SPŠ Jihlava SZŠ Jihlava AČR – 153. ZP Česká inspekce životního prostředí
Životní prostředí
KÚ kraje Vysočina Společnost pH MEDIA
Činnost - záchrana, vyprošťování a předlékařská pomoc zraněným, - provedení hasebních prací, - řízení zásahu s vytvořením štábu VZ, - zabezpečení týlu, - psychologická podpora, - spolupráce s HZS, - třídění zraněných, příp. mrtvých, - ošetření zraněných, - vybudování shromaždiště zraněných, - plnění úkolů v souladu s traumatologickým plánem, - záchranné práce s využitím vrtulníku, - uzavření místa zásahu a koordinace provozu, - evidence a zjišťování totožnosti osob, - ochrana majetku postižených osob, - šetření nehody ve spolupráci s ÚZPLN, - spolupráce s PČR při uzavření místa zásahu, - spolupráce s PČR při evidenci a zjišťování totožnosti osob, - ochrana majetku postižených osob, - namaskování figurantů (zraněných a mrtvých osob), - zajištění figurantů, - spolupráce s PČR při uzávěře místa zásahu, - spolupráce s PČR při hledání zraněných osob, - zajištění figurantů, - zabezpečení týlu - asanace místa nehody, - spolupráce s HZS při stanovení opatření ohledně ekologické havárie od leteckého paliva ve spolupráci se ŽP a VZ, - případný odběr vzorků, - spolupráce s HZS při stanovení opatření ohledně ekologické havárie od leteckého paliva ve spolupráci se ŽP a VZ, - případný odběr vzorků, - informování médií prostřednictvím tiskového mluvčího, - spolupráce s ČIŽP, - simulace činnosti médií
-3-
Ivo Hána
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Ivo Hána
Příloha č. 4
VIII. Plán spojení OCH HZS
KOPIS
OCH HZS Ohlášení VZ při příjezdu na místo zásahu na K po zřízení štábu na I
K (I)
Jištění - K
RDST 1: I IZS
RDST 1: OCH 112 a HZS RDST 2: I, M+ RDST 3: DIR IZS
Vozidlo s převodníkem AD/DA
K
M+ (G+)
I
Vyhledávání - N
I N Štáb - I
DIR IZS DIR IZS
OCH IZS
OCH IZS
OCH IZS
I DIR IZS I OCH
RCC Komunikace cestou k zásahu
Komunikace u zásahu
-4-
Od analogových radiostanic k digitálnímu systému Pegas u HZS kraje Vysočina
Příloha č. 4
IX. Graf spojení
-5-
Ivo Hána
