Особенности организации связи в Арктической зоне

УДК 654.026

ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ В АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ

Д. А. Калмыков

Для успешной реализации государственной стратегии в освоении Арктической зоны необходимо создание информационно-телекоммуникационной инфраструктуры, учитывающей особенности организации различных родов связи в данном регионе.

Ключевые слова: Арктическая зона, связь, система связи.

Приоритетами Российской Федерации в Арктической зоне являются: активное освоение природных ресурсов региона, развитие транспортной и пограничной инфраструктуры, а также информационно-телекоммуникационной среды, которые направлены на защиту национальных интересов.

В целях развития информационных технологий и связи и формирования единого информационного пространства в Арктической зоне Российской Федерации предусматриваются:

а) внедрение современных информационно-телекоммуникационных технологий и систем;

б) создание надежной системы оказания услуг связи, навигационных, гидрометеорологических и информационных услуг;

в) создание современной информационно-телекоммуникационной инфраструктуры [1].

Создание информационно-телекоммуникационной инфраструктуры в Арктической зоне затруднено не только технически, но и в организационном плане.

Уже в течение последних десятилетий разрабатываются различные проекты создания систем связи для Арктической зоны, однако ни один из них не получил практического воплощения.

Использование геостационарных спутников для обслуживания арктического региона ограничено в связи с малыми углами места северных территорий, находящихся выше 70 градуса с.ш., по отношению к данным спутникам. Принципиально задача может быть решена с помощью использования группировки высокоэллиптических спутников либо низкоорбитальных аппаратов. Одним из последних проектов является проект «Арктика». Он строится из двух подсистем с разными орбитальными структурами. Однако реализация этого проекта довольно призрачна из-за больших сроков окупаемости.

В полном объеме целевые задачи по созданию полноценной высокоскоростной телекоммуникационной инфраструктуры в Арктической зоне могут обеспечить спутники на орбитах типа «Тундра». Выбор такого типа орбит в первую очередь обусловлен возможностью доведения срока службы спутника до 15 лет, что очень проблематично обеспечить для спутников на эллиптической орбите типа «Молния» вследствие сильного воздействия пересекаемых радиационных поясов Земли. В то же время данные задачи проще решить с использованием низколетящих спутников, которые должны иметь полезную нагрузку, интегрированную с ретрансляторами для подвижной связи. То есть при проектировании должен быть системный подход [2].

Многие специалисты предлагают различные решения в техническом плане:

устанавливать на объектах связи в Арктической зоне антенные системы с диаметром зеркала 4,8 или 3,8 м и облучающей системой от них с меньшим на один шаг диаметром зеркала 3,8 или 2,4 м соответственно. Это приведет к небольшим потерям

мощности, связанным с недооблучением зеркала, но существенно снизит влияние подстилающей поверхности, так как морская вода и морской лед имеют существенно меньшую шумовую температуру, чем поверхность суши;

развивать адаптивные высокочастотные радиосистемы, в том числе по ионосферным каналам.

Но более целесообразным является создание глобальной системы спутниковой связи и мониторинга, которая охватывает арктический регион, решая насущные и перспективные задачи.

Наиболее перспективным с точки зрения обеспечения услугами связи северных территорий России является проект создания системы спутниковой связи и вещания с использованием космических аппаратов на высокоэллиптических орбитах - «Экспресс-РВ».

Такая система будет обладать рядом преимуществ:

зона обслуживания - вся территория России, включая Арктическую зону;

углы места работы земных станций через космические аппараты на высокоэллиптической орбите составят из любой точки России не менее 40 градусов, а в большинстве регионов - 60-90 градусов.

На базе такой системы эти преимущества позволят создать сети связи различного назначения, которые обеспечат надежную связь и вещание в Арктической зоне, а также подвижную связь и непосредственное звуковое вещание на всей российской территории [3].

С использованием средств КВ диапазона наиболее целесообразно организовывать радиосвязь на расстоянии от 2000 до 3000 км со скоростью передачи около 2 кбит/с при передаче дискретных сообщений [4].

Несмотря на то, что сверхдлинные и длинные волны (СДВ и ДВ) хорошо огибают поверхность Земли и слабо поглощаются ее поверхностью, широкая организация радиосвязи на этих волнах экономически не эффективна из-за огромных антенных устройств, сверхвысоких мощностей передатчиков, малого числа рабочих частот в диапазонах и сверхнизких скоростей передачи информации. Следовательно, связь на СДВ и ДВ наиболее целесообразно организовывать с подземными объектами, подводными лодками, а также для передачи специальных сигналов оповещения и оперативных особо важных команд.

Что касается радиосвязи в декаметровом диапазоне волн, то она в Арктической зоне не всегда надежная из-за полярных сияний. Они возникают заметно чаще весной и осенью, чем зимой и летом. Во время полярного сияния за короткое время выделяется огромное количество энергии, что в свою очередь ведёт к образованию магнитных бурь и суббурь, как её составляющих. В ходе магнитной бури повышается вероятность сбоев в системах передачи и обработки информации.

На основе большого статистического материала определены особенности прохождения радиосигналов на КВ радиолиниях связи в авроральном овале. В спокойных условиях, надёжность связи низкая из-за влияния главного ионосферного провала. Для слабой и умеренной геомагнитной активности надёжность высокая, особенно для вечерних и ночных часов зимы. Для сильной магнитной активности (бури, суббури) надёжность становится низкой из-за аврорального поглощения [5].

Поэтому средневолновые радиостанции будут использоваться в Арктической зоне для резервирования КВ радиосвязи при ионосферных возмущениях.

Кроме этого, организация радиосвязи в арктическом регионе усложняется из-за суровых климатических условий (снег, ветер и холод), которые приводят к повышению энергопотребления и снижают мобильность подвижных средств связи из-за увеличения массо-габаритных показателей энергоустановок и затрат времени на развертывание и свертывание радиостанций. Следовательно, КВ радиосвязь в Арктической зоне целесообразно использовать в качестве резервной связи в чрезвычайных ситуациях [6].

В ультракоротковолновом (УКВ) диапазоне при организации метеорной связи можно добиться высокой помехозащищенности, скрытности и значительно меньшей мощности излучения передатчиков в сравнении с ионосферными радиолиниями, где на локальных неоднородностях происходит сильное рассеяние УКВ. Это достигается на частотах от 30 до 60 МГц и расстоянии до 2000 км, учитывая направленные свойства волн от ионизированных метеорных следов

Но метеорная связь имеет ряд недостатков:

непредсказуемый характер прерывания связи до нескольких минут;

необходимость создания сложной аппаратуры автоматического обнаружения и контроля состояния высоко ионизированных метеорных следов;

использование накопителей информации большой емкости.

Следовательно, наиболее целесообразным будет путь построения «смешанной» метеорно-ионосферной радиолинии. При этом осуществляется непрерывная передача в узкополосном канале за счет ионосферного рассеяния, а при появлении метеорных следов включается дополнительный метеорный канал для передачи основного объема менее срочной информации [7].

При организации связи в Арктической зоне следует обратить внимание на возможность широкого использования лётно-подъемных средств (ЛПС) с ретрансляторами на борту для организации радиорелейной и УКВ радиосвязи. В настоящее время существуют технологии по эффективному производству и внедрению малогабаритных ЛПС, которые удерживаются на тросах. Трос применяется и в качестве однопроводной физической цепи для передачи сигналов электросвязи для управления этим средством. Подобного рода высотно-поднятые антенны эффективны в диапазоне частот от 30 до 500 МГц и имеют временные ограничения лишь по длительности функционирования ЛПС, которая составляет несколько суток [2].

В связи с развитием беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и уменьшением массогабаритных характеристик приёмопередающей аппаратуры появляется возможность их применения, как носителей ретрансляторов УКВ радиоканалов. Современные БПЛА могут длительное время находится в воздухе без дозаправки и применятся без аэродромной инфраструктуры, что немаловажно для слаборазвитых районов Арктической зоны.

Для успешной реализации государственной стратегии в освоении Арктической зоны необходимо создание информационно-телекоммуникационной инфраструктуры, в рамках которой должен обеспечиваться сбор, анализ, обработка, хранение и распределение информации об обстановке в регионе, поступающей от различных ведомств, доступ их пользователей к необходимой информации и функционирование систем управления военного и гражданского назначения. При этом важно учитывать наиболее эффективные пути реализации различных родов связи в данном регионе с учетом социально-экономического и культурного развития нашей страны, при обязательном соблюдении экологических норм и требований.

Список литературы

1. Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года. М.: Маркетинг, 2013.

2. Васильев Д.И., Галлеев Р.Г., Рахманов А.А. Направления развития информационно-телекоммуникационной среды Арктики. Связь в ВС РФ. М.: ООО «Информационный мост», 2010.

3. Дмитриев В.И. Линии и сети связи через средневысотные ретрансляторы. Ч.1. СПб.: ВАС, 1993.

4. Серков В.П. Распространение радиоволн и антенные устройства. Л.: ВАС,

1981.

5. Благовещенский Д.В. Эффекты суббурь в распространении КВ волн в авро-ральном овале. Геомагнетизм и аэрономия. 2006. Т. 46. №2.

6. Головин О.В., Мамаев Н.С. Использование коротковолновых и спутниковых систем связи при чрезвычайных ситуациях. Электросвязь. №5. М.: Радио и связь, 1999.

7. Ясинский С.А. О приоритетности родов связи в арктической зоне РФ. Журнал «Личность и культура 2005. №3.

Калмыков Денис Александрович, преподаватель, dekac29@,mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С. М. Буденного

THE FEATURES OF COMMUNICATION ORGANIZATION IN ARCTIC ZONE

D.A. Kalmykov

For the successful implementation of the state strategy in the development of the Arctic zone, it is necessary to create an information telecommunication infrastructure that takes into account the features organization of varios types communication in this region.

Key words: Arctic zone, communication, communication system.

Kalmykov Denis Alexandrovich, teacher of department, dekac29@,mail. ru, Russia, Saint Petersburg, Military Communication School

УДК 623.6

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ОБЪЕКТА РАДИОМОНИТОРИНГА

В.В. Кузьмин

Рассмотрена возможность применения структурно-функциональной модели объекта радиомониторинга в условиях ограничений выделения информативных признаков объектов и определения вероятных характеристик идентификации каждого признака техническими средствами радиомониторинга.

Ключевые слова: радиомониторинг, система управления, объект, комплексирование информации.

Проводимые в Вооруженных Силах Российской Федерации реформы включают мероприятия по развитию систем управления, предусматривающие формирование единого информационного пространства (ЕИП). В соответствии с принятой концепцией, составной частью ЕИП является единое информационное коммуникационное пространство, представляющее собой совокупность территориально распределенных интегрированных баз и банков данных, информационных систем и сетей, обеспечивающих взаимодействие органов, пунктов и систем управления мониторинга [1].