на условия распространения КВ‐радиоволн все трассы можно разбить на три группы.
1. Трассы, целиком проходящие внутри полярной шапки и не пересекающие зоны аврорального поглощения. На таких трассах этот тип поглощения практически отсутствует, и надежность связи может быть близка к 100 %, если исключить события поглощения полярной шапки.
2. Трассы, у которых хотя бы один из конечных пунктов расположен в зоне АП. На таких трассах наблюдаются наибольшие нарушения прохождения радиоволн. Хорошие условия связи, когда прохождение достигает 80 – 90 %, возможны лишь сравнительно ограниченное время. Ослабление сигналов может достигать 30 – 60 дБ в зависимости от частоты излучения.
3. Трассы, пересекающие зону аврорального поглощения, когда передающий и приемные пункты расположены относительно далеко от зоны. В этом случае условия радиосвязи более благоприятные, чем во втором случае: на оптимальных частотах прохождение радиоволн составляет 90 %.
На распространение радиоволн большое влияние оказывает эффект горизонтальных градиентов, состоящий в появлении нестандартного распространения с отклонением траектории радиоволны от плоскости дуги большого круга. Эти азимутальные отклонения траекторий достигают 10 – 30 ° и более. У сигналов с азимутальными отклонениями время распространения значительно больше( до 50 – 100 %), чем у нормальных сигналов, распространяющихся в плоскости дуги большого круга, а их максимальная наблюдаемая частота обычно выше в 1,57 раза. Сигналы с азимутальными отклонениями наиболее часты зимой и в равноденствие. Их появление, как правило, ухудшает радиосвязь, особенно в случае применения остронаправленных антенн, а также из-за замираний( фединга) сигналов вследствие появления многолучевости [ 2 ].
Таким образом, ввиду большой временной изменчивости параметров высокоширотных КВ‐радиолиний, качество соединения с большей вероятностью, чем в других случаях, может быть снижено, и даже возможны случаи полного прерывания связи.
Декаметровая сеть радиосвязи с удаленными ретрансляторами для арктической зоны России
Для повышения коэффициента исправного действия декаметровых каналов радиосвязи, обслуживающих арктическую зону, возможна организация двусторонней автоматической радиосвязи между любыми абонентами сети связи, которые находятся в любых точках территории за полярным кругом в любое время года и любое время суток, с помощью удаленных КВ‐ретрансляторов, расположенных вдоль южной границы Российской Федерации [ 3 ].
Использование базовых ретрансляторов, удаленных на юг от абонентов, находящихся в арктической зоне, имеет следующие преимущества:
1. Размещение базовых ретрансляторов южнее зоны обслуживания на достаточном расстоянии для условий полярной ночи повышает вероятность отражения радиоволн в дневные часы от освещенных областей ионосферы Земли, что расширяет диапазон прохождения радиоволн.
2. Возможность развертывания на базовых ретрансляторах системы контроля качества радиоканалов и адаптации радиолиний к изменяющейся ионосферной обстановке нивелирует воздействие на радиолинии свойственных высокоширотной ионосфере интенсивных ионосферных возмущений.
3. Мероприятия по повышению энергетики радиолинии( использование эффективных направленных антенн, мощных передатчиков, регионально-разнесенных вокруг базового ретранслятора приемных центров [ 4 ]) являются эффективными способами повышения помехоустойчивости средств декаметровой радиосвязи.
4. Смещение диапазона прохождения радиоволн в более высокочастотную часть КВ‐диапазона снижает вероятность возникновения зон молчания(« мертвых » зон), расширяет возможность маневра частотами, дает возможность использования антенн, имеющих большие значения коэффициента усиления при тех же геометрических размерах.
5. Уменьшение значений дифференциальной задержки между лучами, уменьшение среднего значения количества лучей, которыми приходит сигнал, что позволяет повышать скорость передачи информации при сохранении качества связи.
6. Использование ретранслятора в качестве центральной программно-управляющей, распределительной, регенерационной и контролирующей станции.
7. Уменьшение мощности абонентских радиостанций, вследствие оптимизации условий приема волн ретранслятором.
P, дБ 100 80 60 40 20 0
H = 99 %
H = 80 %
H = 95 %
H = 50 % 1000 2000 3000 4000 L, км
Рис. 1. График зависимости мощности передатчика Р для обеспечения заданной надежности связи H от длины трассы( ЧТ, 282 бит / с, Р ош = 0,0001)
No. 3( 6) / 2014, Морские информационно-управляющие системы 65