Сравнительный анализ и тенденции развития стационарных станций тропосферной связи отечественного и зарубежного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сравнительный анализ и тенденции развития стационарных станций тропосферной связи отечественного и зарубежного производства

Н.Н. Плотников, А.В. Войнов

310 военное представительство

Министерства обороны Российской Федерации

(310 ВП МО РФ), Санкт-Петербург, Россия

Предлагается сравнительный анализ отечественных и зарубежных моделей малогабаритных станций тропосферной связи. Перспективы развития.

Ключевые слова: тропосферная связь, станции тропосферной связи, пропускная способность.

N.N. Plotnikov, A.V. Voynov

COMPARATIVE ANALYSIS AND TRENDS OF DEVELOPMENT OF STATIONARY STATIONS OF TROPOSPHERIC COMMUNICATION OF DOMESTIC AND FOREIGN PRODUCTION

A comparative analysis of domestic and foreign models of tropospheric communication stations. Perspectives of development.

Keywords: tropospheric communication, throughput, tropospheric communication stations.

Введение

Системы тропосферной связи появились в 1950-х годах в период интенсивной стратегической конкуренции между странами НАТО и странами, подписавшими Варшавский пакт, до появления спутниковой связи. Такие системы широко использовались США и Советским Союзом, и в меньшей степени союзниками каждой из сторон, для обеспечения каналов связи, как правило, в малонаселенных районах или при формировании линий раннего оповещения. Советские войска развернули обширную сеть радиорелейных станций тропосферной связи через северную Сибирь и Дальний Восток, в то время как США развернули подобную сеть вдоль линий раннего радиолокационного обнаружения на территории Канады, а также через Аляску и Алеутские острова. Впоследствии эти стационарные сети были дополнены мобильными тактическими системами, предназначенными для обеспечения цифровой магистральной связи для элементов маневрирования сухопутных войск.

Анализ отечественных и зарубежных стационарных станций тропосферной связи

Первая в мире система связи, использующая тропосферное распространение УКВ появилась на территории Канады, как средство обеспечения надежной связью сети радиолокационных станций. "PinetreeLine" - линия радиолокационных станций, была построена в начале 1950-х годов. Она предназначалась для предотвращения внезапного вторжения Советской авиации. Станции этой линии финансировались и обслуживались Военно-Воздушными Силами США. Станции " PinetreeLine " располагались на территории Канады на правах аренды.

В конце 1953 года, при поддержке Северо-Восточного Воздушного командования (в настоящее время не существует в связи с расформированием) была установлена опытная линия на территории Ньюфаундленда (Канада). Основной задачей испытаний опытной линии была практическая проверка возможности нового способа организации связи работать на УКВ за пределами прямой видимости. Для экспериментальной апробации такой концепции тропосферная связь была установлена без ретрансляторов между Сент-Антони и Гандером на расстояние более 240 километров. Передача велась на частоте 500 МГц при мощности 500 Ватт и на частоте 4 ГГц при мощности 10 Ватт. Высокие результаты были получены на нижней частоте, стоит отметить, что и на частоте 4 ГГц сигнал тоже был четкий. Результаты испытаний опытной линии были очень обнадеживающими, и американскими специалистами было принято решение ввести в эксплуатацию новое оборудование до окончания всех запланированных испытаний. Результаты испытаний носили принципиальный характер в условиях «холодной войны», основным значением которых стало появление надежной связи не подверженной возмущениям в ионосфере. Для увеличения надежности, американскими специалистами были заложены технические требования к новой системе значительно выше, чем полученные при испытаниях результаты.

В 1955 начал формироваться первый радиорелейный дивизион, основной задачей которого была централизованная эксплуатация новой радиорелейной системы как единого целого (вне зависимости от использования отдельных каналов).

При помощи аппаратуры уплотнения связь организовывалась по 36 телефонным каналам (200 - 3400 Гц), спектр которых занимал 12 - 160 КГц и состоял из трёх групп по 12 каналов в каждой. Первая группа 12 - 60 КГц, вторая группа 60 - 108 КГц и третья группа - 108 - 160 КГц. Для каждого телефонного канала существовала возможность уплотнения аппаратурой тонального телеграфирования (12 или 24 канала). Также для связи между станциями использовались три служебных канала (300-2800 Гц). Служебные каналы занимали спектр от 300 до 9500 Гц. [1]

В ходе «гонки» ядерного вооружения возникла острая необходимость в формирования линий раннего обнаружения баллистических ракет с целью своевременного предупреждения ракетного нападения. Так в Англии была сформирована (Fylingdales, NorthYorkMoorsNationalPark) для поддержания связи в которой использовалась Северо-Атлантическая Радио Система NARS (NorthAtlanticRadioSystem). США также имели свою систему раннего обнаружения BMEWS (BallisticMissileEarlyWarningSystem), которая начала функционировать с 1959 года, а осенью 1960 года встала на боевое дежурство. BMEWS состояла из трёх станций, которые дислоцировались на Аляске, в Гренландии (на базе ВВС США) и в Англии. Центр управления, в который поступала информация с этих станций, располагался в штате Колорадо. [2]

Освоение линий тропосферной связи в СССР было продиктовано географическими особенностями, связано с необходимостью обеспечения связью районов Крайнего Севера и удалённых районов Сибири и началось в 1956 году. Имеющиеся на то время радиорелейные станции прямой видимости не могли обеспечить выполнение этой задачи. В ходе проведения ряда научно-исследовательских работ и натурных экспериментов Научно-исследовательский институт радио (НИИР) предложил решить вопрос организации связи в районах Крайнего Севера и Сибири путём создания линии тропосферной связи с интервалами между станциями порядка 250-300 км. Данная концепция организации связи была поддержана Министерством связи, что дало начало разработке тропосферной системы связи ТР-60 под шифром «Горизонт». В техническом задании на разработку ТР-60 одними из требований к системе были - обеспечение бесперебойной связи между двумя станциями на интервале 200-300 км в рабочем диапазоне частот 700... 1000 МГц. Параллельно с разработкой ТР-60 для испытаний с целью определения полноты и правильности выбранных технических решений началось строительство опытного участка протяженностью 300 км между городами Талдом и Вологда. Для формирования опытного участка были разработаны экспериментальные образцы оборудования «Горизонт». Именно аппаратура ТР-60 по окончанию разработки легла в основу построения системы стратегической тропосферной радиорелейной связи «Север» строительство которой началось в 1962 году, а в 1981 году ею была укомплектована сверхдальняя линия тропосферной связи между СССР и Индией, длина которой составила 700 км. [3]

По результатам испытаний опытного участка конструкторами был сделан вывод, что система связи ТР-60 требует доработки в части уменьшения энергозатрат при её эксплуатации, данное событие стало началом разработки улучшенной аппаратуры «Горизонт-М», испытания которой начались в 1961 году. По завершению испытаний аппаратура стала выпускаться серийно в 1963 году. Аппаратура «Горизонт-M» была 60 канальной и являлась тропосферной радиорелейной линией связи нового поколения. Передача сигналов осуществлялась при помощи частотной модуляции с применением четырёхкратного разнесённого приёма (по частоте и по пространству). К моменту ввода в эксплуатацию аппаратура «Горизонт-М» обладала следующими техническими характеристиками: максимальная длина участка связи составляла 300 км, диапазон рабочих частот от 821...853 МГц и 969...997,6 МГц, число каналов - 60, организация связи осуществлялась по 2-м служебным каналам при наличии 2-х контрольных, мощность передатчика составляла 3 кВт, но на некоторых интервалах использовались передатчики с мощностью до 5 кВт.

Оборудование «Горизонт-М» входило в состав оконечных, промежуточных и узловых станций тропосферной радиорелейной линии «Север». ТРРЛ «Север» состояла из семи тропосферных радиорелейных линий, укомплектованных 46 станциями. Общая протяжённость сети тропосферных линий связи составляла 13325,7 км.

В 1967 году станции ТРРЛ «Север» были переданы под контроль ВС СССР. С целью обеспечения функционирования станций формировались эксплуатационные воинские части. К этому времени тропосферная радиорелейная линия обеспечивала стойкой бесперебойной связью районы Крайнего Севера и удалённые районы Сибири, что территориально составляло 60% площади страны, а максимальное расстояние между станциями увеличилось до 450 км. Расстояние в 450 км было достигнуто при помощи доработок аппаратуры ТР-60 по результатам эксплуатации. Непрерывное сопровождение аппаратуры «Горизонт-М» разработчиками в ходе эксплуатации, приводило к постоянной её модернизации. Проблема борьбы с интерференционными замираниями была решена путём разработки и внедрения системы «Аккорд». Данная система обеспечивала использование, как разнесённого приёма, так и автокорреляционный приём составных сигналов. А показатели надёжности к 1977 году составляли 99,99%, что является очень высоким результатом. [4]

Помимо США и СССР, станции тропосферной связи, активно использовались и другими странами. Представителем европейской тропосферной системы передачи данных ACE High была французская станция тропосферной связи Пьер-сюр-От. Станция выступала в роли ретранслятора между станциями Lachensи Монт-Ути имела следующие тактико-технические характеристики: дальность передачи составляла 300 км (максимально возможная 450 км), в состав станции входило 4 передатчика мощностью по 10 кВт и 16 приемников. При передаче сигнала осуществлялось пространственное кодирование сигнала и разнесение по частотам. Станция тропосферной связи Пьер-сюр-От была одной из 82 станций, которые использовались в интересах НАТО в составе системы ACE High вплоть до 1988 года, пока систему ACE High не начали поэтапно выводить из эксплуатации. [5]

Своё применение тропосферная связь нашла и в вооружённых силах Японии. Она служит основой для передачи информации в специальной автоматной системе основная задача которой мониторинг воздушной обстановки в интересах ПВО Японии. Станции тропосферной связи обеспечивают связь между радиолокационными постами ПВО, оперативными центрами секторов ПВО и самим центром управления. На вооружении стоят два типа станций тропосферной связи: стационарные J/FRQ-503 и мобильные J/TRQ-502 и -504, функционирующие в диапазоне рабочих частот е в 2,3-2,4 ГГц. Связь осуществляется на расстоянии 150-250 км, со скоростью передачи данных 4,8 кбит/с.[6]

Сравнение средних значений тактико-технических характеристик станций тропосферной связи, которые входили в состав линий GapFiller, NARS, PoleVault, BMEWS, ACE High, «Север» и станции J/FRQ-503. представлено в таблице 1.

стационарная станция тропосферная связь

Таблица 1. Средние значения технических характеристик станций тропосферной связи в линиях GapFiller, NARS, PoleVault, BMEWS, ACE High, «Север» и станции J/FRQ-503

Заключение

Следует отметить, что все станции тропосферной связи, входившие в состав линий GapFiller, NARS, PoleVault, BMEWS, ACE High и «Север» были стационарными и исключали возможность их перемещения без демонтажа оборудования, входящего в их состав. Из таблицы видно, что пропускная способность станций была относительно невелика, но позволяла решать стратегические и тактические задачи по предназначению относительно временного промежутка их эксплуатации и специфики решаемых задач.

Литература

1. Trrlsever.оrg, https://www.trrlsever.org/SEVER/HISTOR/Pole%20Vault/Pole%20Vault.html, 13.02.2019 г.

2. Кукк К.И., "Из истории становления отечественной военной радиорелейной и тропосферной связи (часть 2)*"// Журнал «Электросвязь: история и современность» 2008 г. № 2, 2-6 с.

3. Украинцев Ю. Д., Цветов М. А., История связи и перспективы развития телекоммуникаций: учебное пособие / Ульяновск:УлГТУ, 2009. - 128 с.

4. http://r91353ba.beget.tech/gorizont.html, 13.02.2019 г.

5. Википедия, https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%9F%D1%8C%D0%B5%D1%80-%D1%81%D1%8E%D1%80-%D0%9E%D1%82, 13.02.2019 г.

6. Fact Military, http://factmil.com/publ/strana/japonija/sistema_svjazi_vooruzhjonnykh_sil_japonii_2017/56-1-0-1134, 13.02.2019 г.

References

1. Trrlsever.оrg, https://www.trrlsever.org/SEVER/HISTOR/Pole%20Vault/Pole%20Vault.html, 13.02.2019.

2. Kukk K.I., "From the history of the development of domestic military radio relay and tropospheric communication (part 2)*"// Journal "Telecommunications: history and modernity", 2008, No/ 2- Pp/2-6/

3. Ukraincev U.D., Cvetov M.A., Communication history and telecommunication development prospects: study guide / Ulyanovsk: UlGTU, 2009. - Pp.128.

4. http://r91353ba.beget.tech/gorizont.html, 13.02.2019.

5. Wikipedia, https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%9F%D1%8C%D0%B5%D1%80-%D1%81%D1%8E%D1%80-%D0%9E%D1%82, 13.02.2019.

6. Fact Military, http://factmil.com/publ/strana/japonija/sistema_svjazi_vooruzhjonnykh_sil_japonii_2017/56-1-0-1134, 13.02.2019.

Размещено на Allbest.ru