CC BY
103
ПРИМЕНЕНИЕ СРЕДСТВ РАДИОСВЯЗИ КВ ДИАПАЗОНА В СЕВЕРНЫХ ШИРОТАХ ПРИ УПРАВЛЕНИИ СИЛАМИ И СРЕДСТВАМИ МЧС
С.В. Воронин, доцент, к.т.н., доцент, И.Л. Скрипник, профессор, к.т.н., доцент, СПб университет ГПС МЧС России, г. Санкт-Петербург
В Арктической зоне существуют риски возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.
В среднем на территории региона происходит до 100 чрезвычайных ситуаций природного характера в год, а также природные пожары. При этом отмечается их устойчивый рост. Появляются новые риски, связанные с развитием ресурсной базы и освоением Арктической зоны РФ.
Создаваемая система комплексной безопасности населения и территорий в Арктической зоне РФ позволит своевременно предупреждать чрезвычайные ситуации, в том числе крупномасштабные. МЧС России повышает эффективность реагирования на чрезвычайные ситуации и пожары, тем самым обеспечивая защиту критически важных объектов экономики.
Арктические территории обладают рядом специфических особенностей, влияющих на текущее состояние и перспективы развития систем радиосвязи [1].
К основным можно отнести следующие:
- физико-географические особенности северных широт;
- сложное состояние ионосферы вызванные солнечной активностью.
В связи с этим особое место занимает развитие системы управления и средств связи.
Из всех средств управления особое место занимает КВ и УКВ радиосвязь.
КВ-радиосвязь - не только экономичный способ организации дальней связи, но и общепризнанная система стратегического резервирования.
Вместе с тем ключевым недостатком КВ радиосвязи являются: зависимость от состояния ионосферы земли, ограниченность скорости передачи информации, обусловленной многолучевостью распространения радиоволн. Также к основным недостаткам относится отсутствие связи в полярных областях и прибрежных районах.
Особо следует остановиться на вопросе о нарушение КВ радиосвязи. Исследования показали, что особенности распространения радиоволн в значительной степени зависит от строения атмосферы и влияния поверхности земли. Например, возмущения в авроральной и полярной ионосфере могут существенно влиять на сигналы в радиоканалах, пересекающих высокоширотную ионосферу. В последнее время значительные усилия были предприняты, чтобы научиться моделировать и предсказывать главные параметры авроральной и полярной ионосферы.
Наиболее существенные затруднения в работе КВ систем радиосвязи возникают в полярных областях, где проявления природных геофизических явлений особенно заметны.
Главные особенности, которые воздействуют на распространение радиоволн (и радиосвязь) начиная с 50о северной широты и выше, включают минимум северной (полярной) стенки главного ионосферного провала, где вытянутые вдоль магнитных силовых линий ионосферные неоднородности начинаются в области D (60—90 км), E (90—120 км) и F1;2 (130—140 км), а также авроральный овал, который доминирует. Севернее аврорального овала условия распространения радиоволн и качество связи контролирует ионосфера полярной шапки.
Известно, что радиосвязь на коротких волнах также подвержена существенному воздействию ионосферных и магнитных возмущений.
Магнитные бури приводят к сильным возмущениям в ионосфере, которые в свою очередь, отрицательно сказываются на состояния радиоэфира. Магнитные бури в высоких широтах могут практически полностью блокировать радиоэфир на несколько суток. Особенно сильно это воздействие проявляется в полярных районах при повышенной солнечной активности, значительно ухудшая радиосвязь, а иногда на длительное время полностью прерывая ее [2]. По современным представлениям нарушения КВ радиосвязи обусловлены процессами в ионосфере, большинство которых тесно связано с солнечной активностью [3].
Наиболее серьезные нарушения вызывают ионосферные бури и суббури, отличительной особенностью которых является изменение критических частот и действующих высот слоя F2 .
Указанные факторы вынуждают использовать новую концепцию построения систем КВ радиосвязи. За основу принимается принцип автоматического адаптивного управления имеющимися средствами и параметрами системы КВ радиосвязи для выбора оптимального режима работы с точки зрения решения задач по передачи информации, которые позволяют постоянно следить за состоянием канала и в каждый момент времени использовать оптимальную сигнально-кодовую конструкцию, частоту, мощность, алгоритм обработки сигнала.
Исходя из выше сказанного необходимо при использовании КВ радиосвязи при управлении силами и средствами МЧС предусмотреть следующие:
- выбрать оптимальное количество используемых частот сигнала;
- использовать сигнально-кодовые конструкции (квадратурно-амплитудную модуляцию и т.д.);
- использование удаленных ретрансляторов вынесенных за зону расположения абонентов системы КВ-радиосвязи;
- совместное использование КВ и УКВ диапазонов;
- вводить защитный интервал между соседними элементарными посылками (борьба с многолучевостью);
- строить систему не только по организационному принципу, но и учитывать помеховую обстановку в регионе.
Данные варианты могут применятся как раздельно, так и в комплексе с применением современных модемов, а также современных антенно-фидерных устройств [4].
Несмотря на развитие новых средств телекоммуникаций, современные КВ-системы играют важную роль, в том числе и в высокоширотных областях. По своим основным параметрам они могут конкурировать со спутниковыми связными системами, при этом являясь значительно дешевле. Развитие КВ связи позволит создать резервную сеть с высокими оперативными характеристики, что обеспечит:
- доставку сигналов оповещения в условиях отсутствия других (основных) каналов связи;
- высокую живучесть и устойчивость к воздействиям техногенного и природного характера.
Список использованной литературы
1. Материалы конференции «Связь на Русском Севере», - Москва, август 2013 г.
2. Обридко В.Н., Шельтинг Б.Д. Некоторые аномалии эволюции глобальных и крупномасштабных магнитных полей на Солнце как предвестники нескольких предстоящих невысоких циклов // - 2009. - Письма Астр. Ж. -Т.35(4). - С.279-285.
3. Воронин С.В., Скрипник И.Л., Невмержицкий Н.В. Организация связи в чрезвычайных ситуациях // Материалы XII Международной научно-практической конференции. Комплексная безопасность и физическая защита, 4-7 октября 2016 г., Санкт-Петербург.- СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России. 2016 - 54 с.: ил. (с. 27).
4. Маслаков М.Д., Пелех М.Т., Скрипник И.Л. Проблемы минимизации рисков воздействия электромагнитных полей на обслуживающий персонал. Научно-аналитический журнал «Проблемы управления рисками в техносфере», № 3 (19).- 2011. СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, С.95-101.
