Połączenie troposferyczne. Troposferyczna łączność radiowa "Północna"

Wiązanie troposferyczne jest znane jako troposferyczna metoda przekazywania informacji za pomocą fal radiowych w znacznych odległościach - do 500 kilometrów lub więcej, w zależności od czynników krajobrazowych i klimatycznych. Ta metoda propagacji sygnału wykorzystuje zjawisko rozpraszania troposferycznego, w którym fale radiowe o częstotliwościach UHF i mikrofalowych są losowo propagowane podczas przechodzenia przez górne warstwy troposfery.

Jak to działa

Rozchodzenie się fal radiowych w troposferze następuje w wąskim promieniu przechodzącym prosto na horyzon w kierunku stacji odbiorczej. Kiedy sygnały przechodzą przez troposferę, część energii zanika na Ziemię, umożliwiając operatorowi odebranie sygnału.


Z reguły fale w zakresie częstotliwości fal mikrofalowych poruszają się po liniach prostych, a zatem są ograniczone przez obszar, w którym odbiornik może "zobaczyć" antenę nadajnika. Zwykle odległość komunikacji jest ograniczona do horyzontu wizualnego - wynosi około 48-64 km. Troposferyczna łączność radiowa umożliwia wykorzystanie mikrofalowego połączenia ozonu.

Rozwój

System został opracowany w latach 50. XX wieku i był aktywnie wykorzystywany do komunikacji na duże odległości głównie przez struktury wojskowe, o ile satelity komunikacyjne nie zmieniły go w latach 70-tych. Jednak komunikacja troposferyczna jest dziś również używana jako alternatywa dla satelitów w niedostępnych regionach. Pionierami w tym kierunku byli specjaliści z USA, Wielkiej Brytanii i ZSRR. Naukowcy odkryli, że odtroposfery jest burzliwy i ma wysoką zawartość wilgoci radiowy rozpraszania troposferycznego załamany, dlatego antena odbiorcza pobiera tylko niewielką część zasobów radiowych. Praktyczny sposób ustalono, że częstotliwość transmisji około 2 systemów GHz są najlepiej dostosowane do troposferze rozproszenie, ponieważ przy tej częstotliwości fali sygnału oddziałuje również mokre niespokojnych obszarach górnej części do atmosfery, poprawa wskaźnika „sygnał /szum”.


Rozwój

Obecnie, transmisja sygnałów na dalekie odległości zaufanego towarzyszy. Komunikacja radiowa jest stosowana w odległościach do 40-50 km. Komunikacja troposferyczna zajęła pozycję pośrednią. Typowa odległość między stacjami się 50-250 km można osiągnąć przy dużych odległościach w zależności od klimatu, terenu i wymaganej szybkości transmisji danych. Na przykład, w łańcuchu między stacjami Okynavoy (Japonia) i na Hawajach (USA), rozciągający się po drugiej stronie Pacyfiku, średnia odległość wynosi 1000 mil, a na niektórych obszarach przekracza 1.300 mil. Radziecka linia komunikacyjna "Północ" miała rekordową długość 13200 km. W oddzielnych miejscach odległość między odbiornikiem a nadajnikiem wynosiła 450 km.

Technologie

Wykorzystując satelity dalekosiężne, istniejące układy systemów troposferycznych są stosowane na krótszych odległościach niż poprzednie systemy z lat 50. i 70. XX wieku. To znacznie zmniejsza rozmiar anten i wzmacniaczy, aby zmniejszyć zużycie energii. W tym samym czasie przepustowość znacznie wzrosła. Typowe wymiaryanteny różnią się od 12 do 12 metrów, a typowe wzmacniacze mocy - od 10 W do 2 kW. Dzięki wprowadzeniu nowoczesnych technologii szybkość transferu danych może przekroczyć 20 Mb /s, co wystarcza do zapewnienia transmisji mowy, informacji, działania automatycznych systemów w sektorze wojskowym i łączności.
Ten rodzaj radia jest dość bezpiecznym sposobem rozpowszechniania informacji. Przejęcie sygnałów jest niezwykle trudne, co sprawia, że ​​technologia jest bardzo atrakcyjna dla wojska.

Cechy charakterystyczne

Wcześniej linie komunikacyjne troposfery stosowane przez wojsko były "wąskie umysły". Wykorzystywano tylko ograniczone kanały informacyjne o wąskiej przepustowości: zwykle do 32 kanałów analogowych o szerokości pasma 4 kHz. Nowoczesne systemy wojskowe są "szerokopasmowe", ponieważ działają z kanałami cyfrowymi 4-16 Mb /s. Cywilne systemy łączności troposferycznej, takie jak sieć wzmacniaczy szybów naftowych Northwind British Telecom (BT), zażądały zastosowania lepszej jakości kanałów informacyjnych. Przed wprowadzeniem technologii satelitarnej wykorzystano sygnały radiowe wysokiej częstotliwości od 3 do 30 MHz. Systemy BT były w stanie przesyłać i odbierać 156 analogowych danych i kanałów telefonicznych do pól naftowych Morza Północnego za pomocą multipleksowania z podziałem częstotliwości (FDMX) w celu łączenia kanałów.

Parametry

Ze względu na charakter turbulencji w troposferze, w celu zapewnienia niezawodności 9998%, komunikację wykorzystano ścieżkamiDystrybucja z czterokierunkową separacją sygnałów. Systemy z czterech przestrzennym i polaryzacji raznesenyyamy wymagają dwóch oddzielnych anten (oddalone od siebie o kilka metrów) i dwóch różnie spolaryzowane emiterów: jeden - polaryzacji pionowej, drugi - pozioma. Gwarantowało to, że co najmniej jeden kanał sygnału zostanie otwarty w dowolnym momencie. Sygnały z czterech różnych kierunków zostały rekombinowane w odbiorniku, gdzie korekcja fazy eliminuje różnicę faz każdego sygnału. Zostały one spowodowane różną długością ścieżki każdego sygnału od nadajnika do odbiornika. Po korekcie, cztery fazy sygnału mogą być połączone adherentnie.

Używaj za granicą

Zjawisko rozpraszania troposferycznego był używany do tworzenia zarówno komunikację cywilnych i wojskowych w niektórych rejonach świata, gdzie niemożliwe (niepraktyczne) zastosowano komunikację przekaźnika radiowego. Wśród największych obiektów:
  • ACE-High (użytkownik - europejski oddział NATO). Funkcjonował od 1956 do 1980 roku.
  • British Telecom (Zjednoczone Królestwo). Centrum Komunikacyjne w Morond Hill, Szetlandy.
  • Linie komunikacyjne "Torfhaus-Berlin" i "Klenze-Berlin" (Niemcy). Działali w czasach zimnej wojny.
  • Portugal Telecom (Portugalia).
  • CNT (Canadian Telecommunication Company).
  • Linia "Kuba - Floryda". Działa między miastami Guanabo i Florida City.
  • AT & amp; T (USA) Corporation. Centra w Chatem, Buckingham, Charlottesville, Lysberg, Hagerstown.
  • Texas Towers (USA). Systemradary obrony powietrznej składające się z 5 wież.
  • Linia środkowa Kanady. Linia od pięciu stacji radiolokacyjnych ciągnących się przez środkową część Kanady od Atlantyku po Pacyfik.
  • Linia Pinetree. Seria czternastu stacji, zapewniających komunikację dla wschodnich morskich stacji radarowych w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie.
  • White Alice (USA). Wojskowa i cywilna sieć komunikacyjna składająca się z 80 stacji, obejmująca większość Alaski. Pod koniec lat 80. przestał działać.
  • Linia "Bahrajn - Zjednoczone Emiraty Arabskie". System łączący Al Manamę (Bahrajn) i Dubaj (Zjednoczone Emiraty Arabskie).
  • Japońskie sieci Troposcatter. Dwie sieci łączące japońskie wyspy od północy do południa.
    ZSRR /Rosja
    Biorąc pod uwagę rozmiar Związku Radzieckiego, połączenie troposfery było aktywnie wykorzystywane przede wszystkim do wspierania kanałów komunikacyjnych na północy, Syberii, Dalekim Wschodzie, a także pomiędzy krajami Unii. Jest to:
  • Linia "Indie-ZSRR". Działał między punktami Srinagar (Kaszmir) i Dangara (Tadżykistan).
  • BARY. Przejście do Układu Warszawskiego, który rozciąga się od Rostoku (NRD), poprzez Czechosłowację, Węgry, Polskę, BSSR, ZSRR, Rumunię i Bułgarię.
  • "Północny" system komunikacji. Jedna z największych na świecie linii morskich rozciągających się od Półwyspu Kolskiego do Czukotki. Składa się z 46 TRPS, położonych głównie nad Oceanem Arktycznym, Uralu, Jeniseju i Eleny, Morzach Barentsa i Ochockiego.
  • Taktyczne TZ

    Oprócz stałych systemów łączności troposferycznej,szereg krajów wydane taktyczny stacji mobilnej
  • radziecki /rosyjski serii TC MNIRTI ("Brig" "Echelon", "sportowiec", "Albatros", "Kormoran"), NIRTI (Bagietka) NPP "Radio" .
  • Chiny: seria CETC.
  • ​​
  • NATO: systemy komunikacyjne Troposcatter AN /TRC, AN /GRC.
  • Dzisiejszy dzień

    Obecnie armia USA wykorzystuje taktyczne systemy rozpraszania troposfery opracowane przez Raytheona do długoterminowej komunikacji. Występują w dwóch konfiguracjach: heavy tropo i bardziej nowoczesne - light tropo. Systemy te zapewniają cztery zmultipleksowane kanały grupowe i szyfrowanie linii wewnętrznej 16 lub 32 lokalnych lokalnych numerów telefonicznych. W Rosji trwają również prace nad poprawą tego rodzaju komunikacji. Na przykład NPP "Radiokomunikacja" opracowała już piątą generację MS: "Sosnick-4PM" i P423-AMK. Na przykład stacja mobilna R423 pojemnik-AMC działa w zakresie częstotliwości 44-5 GHz podanym zakresie odpowiednim do 230 km. Nowoczesne stacje mają możliwość połączenia komunikacji troposferycznej i satelitarnej. Obliczenia pokazują, że przy obecnym tańszym sprzęcie elektronicznym, zmniejszającym liniowy rozmiar stacji, wprowadzenie najnowszych osiągnięć stwardnienia rozsianego jest bardziej opłacalne w działaniu niż wzrost grupowania satelitarnego. W przypadku konfliktu nuklearnego jest to jedyny rodzaj komunikacji, który zadziała.

    Powiązane publikacje