Troposferska komunikacija. Troposferska radio relejna linija `Sever`

Troposferski sklop je znan kot troposferski način prenosa informacij s pomočjo radijskih valov na večjih razdaljah - do 500 kilometrov ali več, odvisno od terena in podnebnih dejavnikov. Ta metoda razmnoževanja signalov uporablja pojav troposferskega razprševanja, kjer se radiofrekvenčni valovi na UHF in mikrovalovni frekvenci naključno širijo, ko gredo skozi zgornje plasti troposfere.

Kako deluje

Razmnoževanje radijskih valov v troposferi poteka v ozkem žarku, ki poteka tik nad obzorjem do sprejemne postaje. Ko signali prehajajo skozi troposfero, se del energije oddaljuje nazaj na Zemljo, kar omogoča operaterju sprejem signala.

Praviloma se valovi v mikrovalovnem frekvenčnem območju gibljejo po ravnih črtah in so zato omejeni na območje, v katerem lahko sprejemnik "vidi" oddajno anteno. Običajno je komunikacijska razdalja omejena z vizualnim obzorjem - to je približno 48-64 km. Troposferska radijska komunikacija omogoča uporabo mikrovalovne povezave preko obzorja.

Razvoj

Sistem je bil razvit v 50. letih prejšnjega stoletja in se je aktivno uporabljal za komunikacije na dolge razdalje predvsem z vojaškimi strukturami, dokler so ga satelitski sateliti zamenjali v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Toda troposferska komunikacija se danes še vedno uporablja kot alternativa sateliti v težko dostopnih regijah.

Pionirji v tej smeri so bili strokovnjaki iz Združenih držav, Velike Britanije in ZSSR. Znanstveniki so ugotovili, da je od troposfere je burno in ima visok delež vlage v troposferi scatter radio lomi, in s tem tudi sprejemna antena zbere majhen del radijskih virov. Praktična način ugotovi, da oddajna frekvenca okoli 2 GHz so najbolj primerni za troposferskih sisteme sipanja saj na tej frekvenci signal valovne dolžine in komunicira z mokrimi turbulentnih zgornje dele atmosfere, izboljšanje razmerja "S / N".

Razvoj

Danes je signalizacija za velike razdalje zaupana satelitom. Radio-relejska komunikacija se uporablja na razdaljah do 40-50 km. Troposferska komunikacija je imela vmesni položaj. Tipične razdalje med postajama so 50-250 km, čeprav je mogoče doseči veliko daljšo razdaljo glede na podnebje, teren in zahtevano hitrost prenosa podatkov.

Na primer, v verigi postaj med Okinavo (Japonska) in Hawaii (ZDA), ki se raztezajo čez Tihem oceanu, je povprečna razdalja 1000 kilometrov in na nekaterih območjih presega 1.300 milj. Sovjetska "severna" komunikacijska linija je imela rekordno skupno dolžino 13.200 km. Na nekaterih območjih je bila razlika med sprejemnikom in oddajnikom 450 km.

Tehnologija

Z uporabo komunikacijskih satelitov na dolge razdalje se obstoječi sistemi troposferskih linij uporabljajo na krajših razdaljah od prejšnjih sistemov 50-ih in 70-ih let. To je omogočilo večkrat zmanjšanje velikosti anten in ojačevalnikov, da bi zmanjšali porabo energije. Hkrati se je pretovor znatno povečal.

Tipične velikosti antene se gibljejo od 1,2 do 12 metrov in značilne močnostne ojačevalne naprave - od 10 W do 2 kW. Zahvaljujoč uvajanju sodobnih tehnologij lahko hitrost prenosa podatkov presega 20 Mbit / s, kar je dovolj, da se v vojaški in komunikacijski sferi zagotovijo glasovni, informacijski in avtomatski sistemi.

Ta vrsta radijske komunikacije je dokaj varen način razširjanja informacij. Prebiranje signalov je izredno težko, zaradi česar je tehnologija zelo privlačna za vojsko.

Značilnosti

V preteklosti so bile troposferske komunikacijske linije, ki jih je uporabila vojska, "ozko usmerjene". Uporabili so se le informacijski kanali z ozko pasovno širino: praviloma je do 32 analognih kanalov s pasovno širino 4 kHz. Sodobni vojaški sistemi so "širokopasovni", saj delajo z digitalnimi kanali 4-16 Mbit / s.

Civilni troposferski komunikacijski sistemi, kot je mreža retransmiterjev v naftnih vodnjakih v Severnem morju s strani British Telecom (BT), so zahtevali uporabo boljših informacijskih kanalov. Pred uvedbo satelitske tehnologije so bili uporabljeni visokofrekvenčni radijski signali od 3 do 30 MHz. BT sistemi so lahko prenašali in sprejemali 156 analognih podatkovnih in telefonskih kanalov na naftne ploščadi v Severnem morju z uporabo frekvenčnega multipleksiranja (FDMX), da bi se priključili na kanale.

Parametri

Zaradi narave turbulence v troposferi za zagotovitev zanesljivosti 99,98% signalers poti, ki se uporabljajo v štiriposteljnih signali raznolikosti. Sistemi s štirimi prostorsko in polarizacija raznolikosti zahteva dve ločeni anteni (razporejenih nekaj metrov narazen) in dve različno polariziranih igračka za otroke: en - z navpično polarizacijo, drugi - horizontalni. To je zagotovilo, da se vsaj en kanal signalov odpre kadarkoli.

Signali iz štirih različnih smeri so bili rekombinirani v sprejemniku, kjer je fazni korektor odstranil fazne razlike vsakega signala. Te so bile posledica različnih dolžin poti vsakega signala od oddajnika do sprejemnika. Po korekciji faze lahko štiri signale dodatek kombinirate.

Uporaba v tujini

Pojav troposferskega razprševanja je bil uporabljen za ustvarjanje civilnih in vojaških komunikacijskih kanalov v številnih regijah sveta, kjer ni bilo mogoče (neustrezno) uporabljati komunikacijo z mikrovalovnimi releji. Med največjimi predmeti:

• ACE High (uporabnik - evropska podružnica Nata). Deloval od leta 1956 do 1980.
• British Telecom (Velika Britanija). Komunikacijski center v Mormond Hillu, Shetlandski otoki.
• Komunikacijske linije "Torfhaus - Berlin" in "Klenze - Berlin" (Nemčija). Deloval v dobi hladne vojne.
• Portugal Telecom (Portugalska).
• CNT (Kanadska telekomunikacijska družba).
• Linija "Kuba - Florida". Deluje med mesti Guanabo in Florida City.
• Corporation ATT (ZDA). Centri v Chatham, Buckingham, Charlottesville, Leesburg, Hagerstown.
• Texas Towers (ZDA). Sistem radarjev za obrambno obrambo, sestavljen iz 5 stolpov.
• Mid Canada Line. Linija petih radarskih postaj, ki se razprostirajo sredi Kanade od Atlantika do Pacifika.
• Linija Pinetree. Serija štirinajstih postaj, ki zagotavljajo komunikacijo z vzhodnimi morskimi radarskimi postajami Združenih držav in Kanade.
• "White Alice" (ZDA). Vojaška in civilna komunikacijska mreža, sestavljena iz 80 postaj, ki so pokrivala večino Aljaske. V poznih 80-ih sem prenehal delati.
• Linija "Bahrajn - Združeni arabski emirati". Sistem, ki povezuje Al-Manama (Bahrajn) in Dubaj (Združeni arabski emirati).
• Japonska omrežja Troposkatter. Dve mreži, ki povezujeta japonske otoke s severa na jug.

ZSSR / Rusija

Glede na velikost Sovjetska zveza, troposferska komunikacija se je aktivno uporabljala predvsem za ohranjanje komunikacijskih kanalov na severu, Sibiriji, Daljnem vzhodu in med sorodnimi državami. To so:

• Vrstica "Indija - ZSSR". Deluje med krajema Srinagar (Kašmir) in Dangara (Tadžikistan).
• BARVE. Mreža Varšavske pogodbe, ki se razteza od Rostok (GDR), prek Češkoslovaške, Madžarske, Poljske, BSSR, ukrajinske SSR, Romunije in Bolgarije.
• Komunikacijski sistem "Sever". Eden največjih svetovnih linij komunikacije nad horizontom, ki segajo od polotoka Kola do Chukotke. Sestavljen je iz 46 TRSS, ki se nahajajo v glavnem vzdolž Arktičnega oceana, Uralske gore, reke Yenisei in Lene, Barentsa in Ohotskega morja.

Taktično vozilo

Poleg stalnih troposferskih komunikacijskih sistemov so številne države izdelale mobilne taktične postaje:

• Sovjetska / ruska vozila serije MNIRTI (Brig, Echelon, Athlet, Albatross, Baklan), NIRTI (Baguette), Radiosvyaz.
• Kitajska: serija CETC.
• Nato: komunikacijski sistemi Troposkatter AN / TRC, AN / GRC.

Današnji dan

Ameriška vojska danes uporablja taktične troposferske disperzijske sisteme, ki jih je Raytheon razvil za dolgotrajno komunikacijo. Na voljo so v dveh konfiguracijah: težki tropo in bolj moderni - lahki tropo. Ti sistemi zagotavljajo štiri multiplexed skupinske kanale in zunanjo linijsko šifriranje preko 16 ali 32 lokalnih analognih telefonskih številk.

Tudi Rusija se trudi izboljšati tovrstno komunikacijo. Na primer, NPP Radiosvyaz je že razvil peto generacijo TS: Sosnik-4PM in P423-AMK. Na primer, postaja mobilnega vsebnika P423-AMK deluje na frekvencah 4,4-5 GHz s zahtevanim komunikacijskim dosegom do 230 km.

Na sodobnih postajah je mogoče kombinirati troposfersko in satelitsko komunikacijo. Izračuni kažejo, da je pri sedanjih stopnjah pocenitve elektronike, zmanjševanju linearnih dimenzij postaj in uvajanju novega razvoja, TS bolj donosna, kot je nastajanje satelitske konstelacije. V primeru jedrskega spora je to edina vrsta komunikacije, ki bo delovala.