Раздел №2. Тема № 4. Лекция № 29. Ближняя радиосвязь. Радиостанции метровых волн и их роль в обеспечении выполнения боевых задач

1.

Модуль военно-технической
(военно-специальной) подготовки
Раздел №2. «Основы радиоэлектроники.
Радиосвязное оборудование воздушных судов»
Тема № 4. Радиосвязное оборудование воздушных судов
Лекция № 29. Ближняя радиосвязь. Радиостанции метровых волн и их роль в
обеспечении выполнения боевых задач и безопасности полетов. Аварийные
радиостанции метровых волн.
лектор - кандидат физико-математических наук,
подполковник запаса
Межетов Муслим Амирович

2.

Ближняя радиосвязь
Основной
особенностью
распространения
ультракоротких радиоволн является то, что они не
отражаются от ионосферы и уходят в космическое
пространство. Радиосвязь МВ-ДМВ осуществляется главным
образом поверхностным лучом, который сильно поглощается
почвой и местными предметами. Из этого следует, что
дальность распространения поверхностного луча не может
быть большой. Обычно считают, что МВ-ДМВ радиосвязь
может быть надежно осуществлена лишь в пределах
геометрической видимости между антеннами радиостанций
(рис. 1а). Расстояние прямой видимости (в километрах)
может быть вычислено по фор-муле:
где h1, h2 - высоты подъема передающей и приемной антенн
в метрах.

3.

Для связи между летательными аппаратами и
наземной радиостанцией значением высоты антенны
наземной радиостанции можно пренебречь. Максимальная
дальность радиосвязи в этом случае определяется формулой,
полученной из (1.1) при h1 = 0:
где h — высота полета летательного аппарата в метрах.
При
определении
максимальной
дальности
радиосвязи, кроме расчетов для проверки выполнения
условия
дальности
прямой
видимости,
необходимо
обязательно
учитывать
мощность
передатчика
и
чувствительность приёмника, уровень радиопомех в пункте
приема, типы антенн и их размещение на летательном
аппарате и земле и условия полета. Основные из названных
параметров учитываются при расчете напряженности МВДМВ поля по формуле:

4.

где
Е - действующее значение напряженности поля в месте
приема, мВ/м;
Р - мощность, излучаемая антенной передатчика, кВт;
G - коэффициент усиления приемной антенны;
h1, h2 - высоты расположения передающей и приемной
антенн, м;
r - расстояние вдоль земной поверхности, км;
λ - длина рабочей волны, м.

5.

Эта формула является основной для расчетов МВ-ДМВ
радиолиний для расстояний, не превышающих предела прямой
видимости. Она дает наглядную зависимость напряженности поля от
длины волны, высот антенн и расстояния.
В МВ-ДМВ диапазоне, применяемом в авиационных
радиолиниях
связи,
без
учета
преднамеренных
помех
преобладающими являются индустриальные помехи, космические
шумы и собственные шумы приёмника. Преобладающими являются
собственные шумы приёмников.
Уровень напряженности поля в УКВ диапазоне убывает по
квадратичному закону с увеличением дальности связи. Это
происходит из-за поглощений и рассеяний радиоволн в атмосфере.
Основной причиной этих явлений является наличие капель воды в
виде тумана или дождя. Поглощение радиоволн капельками воды
происходит благодаря тому, что при прохождении радиоволн в
каждой капельке наводятся токи поляризации, которые вызывают
тепловые потери. Рассеяние радиоволн капельками воды также
приводит к ослаблению поля проходящей волны. Физика процесса
заключается в том, что токи, наведенные радиоволной в капельках,
излучают, причем каждая капелька излучает равномерно во все
стороны.

6.

Кроме атмосферных поглощений, на характер
распространяемых вдоль земной поверхности МВ-ДМВ
радиоволн оказывают существенное влияние неровности
поверхности земли (пересеченная местность, горы) и
растительный покров (деревья, кустарники, трава). Это
влияние
проявляется
в
дополнительном
трудно
предсказуемом уменьшении уровня напряженности поля
вплоть до его полного поглощения или переотражения в
другом направлении.

7.

Из практики ведения МВ-ДМВ радиосвязи известны
случаи, когда в системах связи со значительными
мощностями передатчиков радиоволны распространяются на
расстояния, значительно превышающие дальность прямой
видимости, благодаря их преломлению и рассеянию в
тропосфере и ионосфере из-за неоднородности их
электрических свойств.
Неоднородность электрических свойств тропосферы
состоит в том, что ее относительная электрическая
проницаемость при нормальном состоянии непрерывно
убывает с высотой. Вследствие этого радиоволны при
переходе из нижних слоев тропосферы в верхние
испытывают в ней преломление (атмосферная рефракция).
Траектория волны получается искривленной, а степень ее
искривления
зависит
от
изменения
электрической
проницаемости тропосферы с высотой.

8.

Нерегулярное сверхдальнее распространение МВДМВ происходит также из-за отражения радиоволн в
ионосфере на высотах 70-90 км в годы максимальной
солнечной активности. Нерегулярное распространение МВДМВ за пределы дальности прямой видимости наблюдается
часто в горной местности, когда напряженность поля за горой
не убывает, а возрастает с увеличением расстояния. Вершина
горы действует подобно приема передающей антенне. В
основе этого лежит явление дифракции радиоволн на острых
вершинах гор, которое называется явлением «усиления
препятствием». Рассмотренные явления распространения МВДМВ за пределы дальности прямой видимости являются в
основном нерегулярными. Пока же наиболее эффективной
мерой
обеспечения
требуемых
дальностей
МВ-ДМВ
радиосвязи в авиационных радиолиниях за пределами
дальностей прямой видимости является применение
ретрансляторов,
устанавливаемых
как
на
самолёты
(вертолёты), так и на искусственные спутники Земли.

9.

ТРЕБОВАНИЯ К БОРТОВЫМ МВ-ДМВ РАДИОСТАНЦИЯМ
Одним из главных требований, предъявляемых к системам
радиосвязи, является обеспечение заданных качества и скорости
передачи сообщений в любой помеховой обстановке.
Бортовые
радиостанции
должны
обеспечивать
разборчивость передаваемых по телефонному тракту речевых
сообщений.
Обеспечение автоматизации управления в полете и
обеспечение беспоисковой и бесподстроечной связи.
Для обеспечения непрерывного управления авиацией в
любых условиях бортовые и наземные радиостанции должны
обеспечивать своевременную связь с высокой надежностью.
Очевидными требованиями к бортовым радиостанциям
являются: высокая боевая живучесть, малые габариты и масса
аппаратуры, удобство размещения на летательном аппарате,
способность нормально функционировать в сложных климатических
условиях, при резко меняющихся механических нагрузках.

10.

Основные тактико-технические характеристики
бортовых авиационных радиостанций:
дальность действия;
диапазон рабочих радиочастот (100-150; 200- 400
МГц.);
количество рабочих радиочастот и предварительно
настраиваемых каналов;
стабильность рабочих радиочастот;
мощность радиопередатчика и классы излучения;
чувствительность радиоприёмника;
устойчивость к воздействию механических и
климатических факторов.

11.

Интервал сетки дискретных частот определяется как
разность между соседними дискретными значениями
радиочастот, входящих в сетку рабочих частот радиостанции.
Интервал сетки
в МВ-ДМВ радиостанциях обычно
принимается равным 25 кГц, в последнее время стал
использоваться интервал 8,33 кГц. Зная диапазон частот и
интервал сетки, можно определить количество рабочих
частот, на которые может быть настроена радиостанция.
Общее количество частот в сетке МВ-ДМВ радиостанций
доходит до нескольких тысяч.
Выходная мощность передатчиков бортовых МВ-ДМВ
радиостанций выбирается в пределах 5-50 Вт в зависимости
от типа летательного аппарата, на который она
устанавливается. Указанные радиостанции могут работать с
использованием амплитудной (АМ) или частотной (ЧМ)
модуляции несущей. В виде работ ЧТ имеется возможность
автоматизированной передачи дискретной информации.

12.

Аварийно-спасательные
радиостанции
индивидуального пользования МВ-ДМВ диапазона имеют
мощность излучения около 0,1 Вт и используют только
амплитудную модуляцию несущей.
Чувствительность
приёмников
бортовых
УКВ
радиостанций во всех классах излучения находится в
пределах 1-3 мкВ. Чувствительность измеряется при
соотношении сигнал/шум на выходе равном 3/1, и при других
стандартных условиях (коэффициент модуляции 30%, частота
модулирующего сигнала 1000 Гц, девиация частоты 1500 Гц и
пр.)
Полоса
пропускания
существующих
УКВ
радиоприёмников находится в пределах 3,5-20 кГц. Для
получения
столь
узкой
полосы
применяются
высококачественные полосовые фильтры с малым значением
коэффициента
прямоугольности
(кварцевые,
электромеханические и др.).

13.

СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ РАДИОСТАНЦИЙ
В 1950 году в СССР была введена система
обозначения военной радиоаппаратуры по назначению,
состоявшая из заглавной буквы и трехзначного номера. Так,
буквой «Р» стали обозначать радиостанции, радиоприёмники,
радиопередатчики,
буквой
«Т»
засекречивающую
аппаратуру
связи,
«П»
аппаратуру
проводной
низкочастотной связи. В настоящее время, радиостанции
имеют обозначение вида:
Р-ХХХ Х модификация (имеется не всегда)
условный номер модели (00-99)
назначение аппаратуры (0-9)
радиостанция, радиоприемник.

14.

Трехзначный номер не определяет диапазон частот и
другие технические характеристики станции. По первой цифре
номера можно определить только назначение аппаратуры. Вторая и
третья цифра номера обозначает только условный номер модели
станции. Например, Р-861 и Р-862 абсолютно разные по назначению,
диапазону частот радиостанции. Соответствие первой цифры номера
назначению радиостанции приведено в таблице 1.
После трехзначного номера могут добавляться буквы и
цифры условного номера модификации радиостанции. Например, Р862 и Р-862М - радиостанции одного модельного ряда, а Р-863 и Р864 - абсолютно разные по назначению и диапазону частот
радиостанции. Кроме того, еще на стадии разработки в
конструкторском бюро радио-станциям присваивались словесные
наименования типа «Дуб», «Журавль», «Протон», а после принятия
определённого изделия на вооружение оно называлось уже как «РХХХ». Иногда радиостанция имеет только словесное наименование,
или наоборот, только цифровое. Например - радиостанция «Баклан»,
«Орлан», Р-833Б.

15.

1-я цифра
номера
0
1
2,3
4
5
6, 7
8, 9
Назначение
аппаратуры
Оконечная аппаратура передачи данных
Радиостанции сухопутных войск
Радиостанции КВ-радиоразведки
Станции радиорелейные, спутниковые
Не используется
Радиостанции ВМФ
Радиостанции ВВС
В ВВС США авиационные бортовые радиостанции имеют
обозначение вида: AN/ARC-XX,
где:
AN – Army/Navy – аппаратура для армии и флота;
ARC – aviation radio communication – авиационная
радиостанция;
XX – условный цифровой номер модели станции.
Например, радиостанция AN/ARC-164 является
стандартной бортовой ДМВ радиостанцией (225-400 МГц) ВВС
США и НАТО. KB радиостанция AN/ARC-190 работает в
диапазоне 2-30 МГц. Обе эти радиостанции устанавливаются
на самолёте ВВС США F-15E.

16.

Аварийные радиостанции метровых волн
Радиостанция Р-855А1 «АВАРИЯ-1» предназначена
для обеспечения двухсторонней радиосвязи летчика
самолёта,
потерпевшего
аварию
или
совершившего
вынужденную посадку, с самолётами и вертолётами
поисково-спасательной службы и привода их к месту
нахождения экипажа. Радиостанция разработана в начале
1980-х годов для постепенной замены в эксплуатации Р855УМ. Радиостанция является ультракоротковолновой,
симплексной, носимой, малогабаритной, индивидуального
пользования. Виды работ: радиотелефон в режиме «Связь»,
радиомаяк с модуляцией свип - тоном в режиме «Маяк».

17.

18.

Структурная схема радиостанции Р-855А1

19.

При работе с радиостанцией на предельных
расстояниях
необходимо
учитывать
особенности
распространения ультракоротких волн, которые, встречая на
своем пути препятствия, отражаются и поглощаются ими.
Поэтому при выборе места расположения радиостанции надо
руководствоваться следующими правилами:
а) не располагаться с радиостанцией в непосредственной
близости
от
местных
предметов:
крутых
скатов
возвышенностей, насыпей, каменных и железобетонных
зданий, металлических сооружений, поперечно идущих линий
электропередач, линий проводной связи и т.д.;
б) при работе из каменных зданий следует выбирать
помещение с окнами, выходящими на корреспондента;
в) при расположении радиостанции на вершине горы, на
деревьях,
на
крышах
строений
дальность
связи
увеличивается.

20.

В целях экономии питания целесообразно включать
радиостанцию только в необходимых случаях.
Для нормальной работы радиостанции необходимо изолятор у
основания антенны содержать чистым и сухим.
При работе с радиостанцией в условиях температур ниже 0°С
окружающей среды батарею нужно обязательно поместить во
внутренний кардан полетного обмундирования.
Если батарея охлаждена ниже минус 10°С, то перед использованием
ее необходимо отогреть при температуре 20-30°С в течение 0,5 - 1 ч.
Для этого в полевых условиях батарею можно поместить под одежду
ближе к телу, отогреть у костра, или в ином обогреваемом месте.
Перед началом работы с внутренним микротелефоном после
перепада температур или давлений необходимо отвернуть на 3-5
секунд винт разгерметизации и завернуть.
При длительной работе на солнцепеке рекомендуется выбрать место
так, чтобы тень от оператора падала на блок приемопередатчика.
Это
позволит
избежать
сильного
перегрева
блока
приемопередатчика.

21.

Радиостанция Р-855УМ «КАМЕЛИЯ» предназначена
для связи члена экипажа самолёта или вертолёта,
потерпевшего аварию или совершившего вынужденную
посадку, с самолётами и вертолётами спасательной службы и
привода их к месту нахождения члена экипажа.
Радиостанция Р-855УМ представляет собой индивидуальную
аварийную приемопередающую радиостанцию диапазона МВ.
Радиостанция разработана в начале 1970-х годов, до сих пор
широко применяется в ВВС и гражданском воздушном флоте.

22.

23.

Структурная схема радиостанции Р-855УМ

24.

ВЫВОДЫ
24
Таким образом, на сегодняшнем занятии рассмотрены вопросы:
Ближняя радиосвязь. Радиостанции метровых волн и их роль в
обеспечении выполнения боевых задач и безопасности полетов.
Аварийные радиостанции метровых волн.

25.

Задание на самостоятельную работу
Прочитав конспект лекций ответить на следующие вопросы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Формула расстояния прямой видимости?
Формула для расчете напряженности МВ-ДМВ поля. Из каких
переменных она состоит?
Перечислить требования к бортовым МВ-ДМВ радиостанциям?
Основные тактико-технические характеристики бортовых
авиационных радиостанций.
Из каких элементов состоит система обозначения
радиостанций?
Назначение и режимы (виды) работ радиостанции Р-855А1
«АВАРИЯ-1» ?
Правила при выборе месторасположения АСР МВ-ДМВ
диапазона?