Разработка предложений по использованию многофункциональной аэростатной антенны УКВ диапазона на кораблях, судах и стационарных объектах с интегрированной системой наблюдатель для применения в арктических и отдалённых районах

Тишкин А.Н.

В условиях низких температур и агрессивной среды человеку приходится применять альтернативные решения. Одним из актуальных вопросов обеспечения жизни в арктических районах является бесперебойная система связи и улучшение безопасности населения учитывая особенности местности.

Наилучшим способом решения данной проблемы служит применение аэростатной антенны.

В развитии системы радиосвязи, важную роль играет радиосвязь ультракоротковолнового (далее – УКВ) диапазона, что обусловлено такими ее достоинствами, как высокаяпомехоустойчивость, широкополосность, простота реализации УКВ радиосредств и т.д. Поэтому связь такого рода нашла широкое применение в организациях гражданского ивоенного назначения.

Однако существенным недостатком УКВ радиосвязи является малая дальность передаваемой информации за счет особенностей распространения радиоволн над земной поверхностью, а в условиях низких температур – атмосферные помехи ещё более сокращают расстояние передачи сигнала.

Данный недостаток возможно ослабить путем решения задачи оценки и реализациивозможностей по увеличению дальности УКВ радиосвязи в различных условияхдеятельности.

Поэтому актуальным направлением работы является разработка предложений поприменению и использованию аэростатной антенны.

Кроме того, аэростатную антенну предлагается оснастить дополнительным оборудованием, таким как:

- каналообразующая аппаратура транкинговой системы цифровой радиосвязи стандарта DMR, для создания транкинговой базовой станции с выделением ведомственных каналов;

- радио ретранслятор;

- встроенную систему видеонаблюдения «Наблюдатель».

Основными требованиями, предъявляемыми к судовым (корабельным) антенно-фидерным системам, являются:

• обеспечение непрерывной передачи и приема информации по всем направлениям вусловиях маневрирования и на циркуляции судна (корабля);
• обеспечение эффективной работы в широком диапазоне частот;
• обеспечение работы средств связи в условиях волнения моря и предельной качкикорабля;
• исключение влияния на маневренные возможности и скорость хода судна (корабля);
• наличие высокой механической и электрической прочности, а также живучести всехэлементов антенно-фидерных устройств и систем при плавании в любых климатическихрайонах;
• простая конструкция, малые габариты и веса;
  • удовлетворение требованиям электромагнитной совместимости.

Ряд мероприятий по обеспечению устойчивого функционирования радиолинии.

К ним относятcя:

- маневр частотами;

- изменение высоты антенн;

- изменение мощности передатчика;

- отключение шумоподавления;

- применение более чувствительных приемников;

- использование направленных антенн.

Возможно отметить, что при данном требовании - наиболее приемлемым способом увеличения дальности УКВ радиосвязи является изменение высоты подъема антенн. Она же обеспечивает наилучшие показатели по дальности связи при условии наибольшей высоты подъема и реализации определенных конструктивных особенностей для работы в радиосети или радионаправлении как на море, так и в районах со сложным рельефом местности.

• оболочки аэростата с газом (гелий);
• узконаправленной УКВ директорной антенны;
• рамочной УКВ с круговой диаграммой направленности;
• основной и резервной лебедки;
• каучуково-пропиленового аэростата с углепластиковым покрытием;
• пульта управления, с коммутационным устройством;
• токопроводящего кабеля-троса с армированной карбоновой оплеткой;
• гондолы с бортовым приемопередатчиком;
• квадрокоптера;
• поворотного устройства;
• резервуара с газом (гелием) основного и вспомогательного;
• коэффициент стоячей волны по напряжению (далее - КСВН) - не более 3,3 в диапазонечастот от 30.0 до 300.0 МГц;
  • допускается повышение КСВН до 5.6 в отдельных точках диапазона частот;
  • сопротивление изоляции антенны в условиях эксплуатации в сухую погоду (приотносительной влажности воздуха до 80 %) - не менее 10 МОм;
  • в сырую погоду (при относительной влажности воздуха свыше 80 %) - не менее 1 MОм;
    • температура эксплуатации антенны: от минус 80º С до 55º С;
    • ветростойкость - антенна устойчива к воздействию воздушного потока скоростью до 40м/с, при максимальном подъеме;
  • полная масса антенны с навесным оборудованием – 105 кг;
  • объем оболочки – 5.2 м³;
  • диаметр оболочки – 2 м;
  • использование при максимальной скорости корабля - до 20 морских узлов;
  • дальность связи – более 90 км;
  • максимальная высота подъема на судне (корабле) – до 500 м, на стационарномобъекте – до 1200 м.

Рекомендации по применению антенны:

- антенна может применяться как на подвижных, так и стационарных объектах при организации УКВ радиосвязи;

- применимость антенны ограничивается суммарной скорости ветра до 40 м/с, что подтверждено промышленными испытаниями и практикой использования;

- антенна может использоваться в УКВ диапазоне частот от 30.0 до 300.0 МГц;

- для организации радиосети необходимо использовать встроенную рамочную антенну, а для организации радионаправления направленную (директорную) антенну;

- антенну целесообразно применять для организации связи на расстоянии более 90 км или в сложной рельефной обстановки;

- температурный режим работы антенны не должен превышать границы от минус 80o С до 55o С;

- установка на антенну дополнительного оборудования широкоформатного видеонаблюдения;

- техническая способность антенны ретрансляции передаваемых сигналов по открытым и криптографически защищённым каналам связи;

- возможность установки транкингового оборудования системы цифрового стандарта радиосвязи DMR для организации ведомственных каналов связи.

Дополнения по использованию аэростатной антенны

Система дальнего видеонаблюдения «Наблюдатель»

Обзорный канал: FULL-HD
Канал детализации: FULL-HD, 37,5 кратный зум

Возможности:

• обзорный канал:
- контроль окружающей обстановки.

• канал детализации:

- распознавание гос. номера автомобиля до 1,5 км; - обнаружение человека до 7 км;
- обнаружение автомобиля до 17 км.

• контроль назначенной зоны в автоматическом режиме;
• автоматическое сопровождение объекта, движущегося с угловой скоростью до 15 град/сек; • удаленное управление комплексом на расстоянии до 3 км по радиоканалу;
• определение азимута на объект наблюдения;
• лазерный дальномер (модификация «Наблюдатель-ДР»):

- измерение расстояния до объекта наблюдения от 200 м до 12000 м с точностью 5 м.

Пример использования системы «Наблюдатель» в городских условиях

Фото панорамы города. Зум 1х

Фото автомобиля аварийной службы. Зум 37.5х Дальность 841 метр

Эффективное применение системы «Наблюдатель» на стационарной (корабельной) аэростатной антенне - позволит контролировать надводную и наземную обстановку (в зоне ответственности с корабля (судна)) с высоты до 1000 метров и радиусом до 65 морских миль, без использования дорогостоящей авиации, тем самым повысится экономическая и оперативная эффективность по выявлению нарушений и противоправных действий например на участке государственной границы РФ.

Данный проект может быть реализован и применим как для гражданских, так и для военных целей. Система многофункциональной аэростатной антенны УКВ диапазона с интегрированной системой "Наблюдатель" и дополнительным оборудованием целесообразна к использованию в районах крайнего севера, в районах со сложным рельефом местности и в горных районах как на стационарных, так и на подвижных объектах. Цели использования неограниченны, самая главная задача антенны - увеличение УКВ радиосвязи, а с применением системы "Наблюдатель" - контроль объектов с высоты подъёма антенны. 

Пример использования системы многофункциональной аэростатной антенны УКВ диапазона с интегрированной системой "Наблюдатель" и дополнительным оборудованием - эффективное применение системы «Наблюдатель» на стационарной (корабельной) аэростатной антенне - позволит контролировать надводную и наземную обстановку (в зоне ответственности с корабля (судна)) с высоты до 1000 метров и радиусом до 65 морских миль, без использования дорогостоящей авиации, тем самым повысится экономическая и оперативная эффективность по выявлению нарушений и противоправных действий например на участке государственной границы РФ.

На страницу проекта