Использование радиоизлучения вещательных станций в качестве подсветки целей в МПРЛС

 

Как видно из табл. 5, наибольшая дальность обнаружения обеспечивается при использовании сигнала цифрового  ТВ, хотя мощность его передатчика  в 5 раз ниже, чем у аналогового. Это объясняется низким уровнем  боковых лепестков ФН сигнала  цифрового ТВ.

 

 

Стандарты цифрового вещания.

Цифровое ТВ-вещание

DVB (англ. Digital Video Broadcasting) – семейство стандартов цифрового телевидения, разработанных консорциумом DVB и стандартизированных Европейским институтом телекоммуникационных стандартов.

Таблица 6. Основные группы стандартов DVB по сфере применения представлены в следующей таблице.

Название группы	Значение	Описание	Модуляция
DVB-S	спутниковые сервисы  (англ. Satellite services)	Передача компрессированного видео и аудио, а также дополнительной информации через спутник.	квадратурная фазовая  модуляция QPSK, 8-PSK,квадратурная модуляция(16-QAM)
DVB-S2	спутниковое вещание второго  поколения  (англ. Satellite 2nd generation)	То же, что DVB-S, с возможностью использовать дополнительные типы модуляции  с увеличением пропускной способности  канала связи в несколько раз, а также иными усовершенствованиями.	QPSK, 8PSK, 16APSK или 32APSK,
DVB-SH	спутниковое портативное  вещание  (англ. Satellite handheld)	Спутниковое/наземное вещание, с возможностью мобильного приёма. Возможность совместного использования  спутниковых и наземных систем связи (так называемые гибридные сети).	QPSK, 8PSK, 16APSK
DVB-C	кабельное вещание  (англ. Cable)	Передача компрессированного видео и аудио, а также дополнительной информации через кабельные сети.	16-QAM, 32-QAM, 64-QAM, 128-QAM или 256-QAM,
DVB-C2	кабельное вещание второго  поколения  (англ. Cable 2nd generation)	Цифровое кабельное телевидение  «второго поколения»	QPSK, 16-QAM,64-QAM, 256-QAM, 1024-QAM, 4096-QAM
DVB-T	наземное эфирное вещание  (англ. Terrestrial)	Передача компрессированного видео и аудио, а также дополнительной информации через сети наземного  эфирного телевидения (стационарный приём).	16-QAM или 64-QAM (или QPSK) совместно  с COFDM
DVB-T2	эфирное вещание второго  поколения  (англ. Terrestrial 2nd generation)	То же, что DVB-T, с использованием новых режимов модуляции и  канального кодирования, что увеличивает  пропускную способность канала связи  по сравнению с DVB-T в два раза. Данный стандарт несовместим с DVB-T.	QPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM
DVB-H	портативное вещание  (англ. Handheld)	То же, что DVB-T, только для  подвижного приёма.	OFDM
DVB-IPDC	передача данных через  межсетевой-протокол  (англ. IP Datacast)	Способ представления  информации для мобильного телевидения DVB-H (в общем случае — для передачи по сетям IP).

 

Цифровое радио (DAB).

Применение цифрового радиовещания имеет ряд преимуществ:

– более высокое качество звука по сравнению с FM-радиостанциями– помимо звука могут передаваться тексты, картинки и другие данные. (Больше, чем в RDS)

– слабые радиопомехи никак не изменяют звук.

– более экономичное использование частотного пространства посредством передачи сигналов.

– мощность передатчика может быть сокращена в 10 – 100 раз.

Цифровое радиовещание обладает также рядом недостатков:

В России диапазон частот 174-230 МГц, в котором осуществляется вещание  в стандарте DAB, выделен для цифрового  телевещания в стандарте DVB.

В случае недостаточной мощности сигнала в аналоговом вещании  появляются помехи, в цифровом - трансляция пропадает вовсе.

В настоящий момент во многих странах мира проводятся «полевые испытания» данного стандарта

Сейчас в мире постепенно начинается переход к "цифре", но он гораздо медленнее, чем у  телевидения из-за недостатков (см. выше). Пока массовых отключений радиостанций в аналоговом режиме нет, хотя сокращается  их количество в AM-диапазоне из-за более  эффективного FM.

В 2012 году ГКРЧ подписан протокол, согласно которому выделяется полоса радиочастот 148,5-283,5 кГц для создания на территории Российской Федерации  сетей цифрового радиовещания стандарта DRM.  Также с соответствии с  пунктом 5.2 протокола заседания ГКРЧ от 20 января 2009 г. № 09-01 проведена научно-исследовательская  работа «Исследование возможности  и условий использования цифрового  радиовещания стандарта DRM в Российской Федерации в полосе частот 0,1485-0,2835 МГц (длинные волны)». Таким образом, на неопределённое время вещание в ФМ-диапазоне будет осуществляться в аналоговом формате.

 

Примеры действующих РЛК с подсветкой вещательными передатчиками

По мнению американских и французских ученых, успешное использование теле- и УКВ, ФМ радиопередач обеспечивается благодаря реализации метода многопозиционной пассивной радиолокации в интересах обнаружения и слежения за воздушными целями.

Рис. 8. Экспериментальный  образец приемной станции системы  «Сайлент Сентри»

Претворение в жизнь вышеописанного способа обнаружения воздушных  целей потребовало решения ряда технических проблем. Одной из основных проблем, которую, по мнению западных ученых, необходимо решить разработчикам, является выделение отраженных от цели сигналов на фоне сигналов непосредственного  излучения теле- и радиопередатчиков (ослабление уровня сигнала составляет 10 тыс. -10 млн раз). Кроме того, для  определения угловых координат  целей требуется аппаратура высокоскоростного  измерения и обработки амплитудных  и фазовых характеристик сигналов принятых от нескольких антенн, обеспечивающих работу станции. В целом данные факторы  и обусловили то, что до появления  супервысокопроизводительных процессоров  этот теоретически проработанный способ разведки воздушных целей долгие годы не находил практического воплощения.

Однако со второй половины 90-х годов в США и во Франции  благодаря успехам в создании нового поколения микропроцессорной  техники высокоскоростной обработки  данных исследования в данной области  перешли в плоскость НИОКР.

В США фирма «Локхид - Мартин» изготовила экспериментальный образец приемной станции для новой системы, получивший наименование «Сайлент Сентри» (рис. 8). Первые испытания станции по обнаружению и сопровождению самолетов с эффективной площадью рассеяния около 10 м² на дальностях до 180 км, проводились в воздушном пространстве аэродрома Даллеса (Вашингтон) в конце 1998 года. Источником излучения была радиовещательная станция УКВ диапазона, расположенная на удалении около 50 км от приемной. По результатам этих испытаний американские специалисты в настоящее время проводят доработку станции, с тем, чтобы она могла решать задачу идентификации воздушных целей, а дальность их обнаружения и сопровождения увеличилась до 220 км. Предполагается, что в случае обеспечения обработки сигналов от нескольких облучающих широковещательных передатчиков (не менее трех) можно будет осуществлять обнаружение и сопровождение до 200 воздушных целей одновременно. В настоящее время прорабатывается концепция установки приемной станции системы «Сайлент Сентри» на самолеты и беспилотные летательные аппараты. По предварительной оценке разработчиков, стоимость оперативного образца может составить около 5 млн долларов.

Во Франции работы по созданию системы разведки воздушных целей осуществляются в 
рамках программы «Дарк» головным разработчиком — фирмой «Томсон - CSF». Недавно завершены испытания экспериментального образца приемной станции «Дарк» в стационарном варианте. Станция, которая размещалась в Палезо (пригород г. Париж), выполняла задачу обнаружения самолетов, совершавших полеты с парижского аэропорта «Орли». Радиолокационная информация о целях «извлекалась» из переотраженных сигналов телевизионного передатчика, размещенного на Эйфелевой башне (расстояние от приемной станции свыше 20 км), а также телевизионных станций в городах Бурж и Осер, более чем в 180 км от г. Париж. Данные о точности измерения координат и скорости движения воздушных целей не стали достоянием гласности, однако, по заявлению руководителей проекта, они сопоставимы с аналогичными показателями классических РЛС обзора воздушного пространства.

Согласно планам руководства  компании, в ближайшее время работы по созданию новой системы будут  направлены на повышение технических  характеристик приемных трактов  и выбор более эффективной  операционной системы вычислительного  комплекса станции. Одним из наиболее убедительных аргументов в пользу этой системы, по мнению разработчиков, является невысокая стоимость, так как  в ходе ее создания применяются достаточно разработанные радио- и телевещательные  технологии. В частности, при проведении эксперимента в приемной станции  использовались директорные антенны  «Уда-Яги» типа «волноводный канал» стоимостью не более 400 франков. В настоящее  время осуществляется доводка прототипа  оперативной приемной станции «Дарк», после чего в 2001 - 2003 годах планируется  провести ее комплексные испытания.

Таким образом, несмотря на то что в планах командований США  и Франции на ближайшее десятилетие  новые системы разведки воздушных  целей не фигурируют в качестве штатного вооружения, вместе с тем, по мнению зарубежных военных экспертов, в  перспективе они могут способствовать революционным преобразованиям в области обнаружения и слежения за летательными аппаратами и стать одними из наиболее эффективных средств разведки.

Заключение

Передатчики аналогового  ТВ и радиовещания ввиду их широкого распространения в настоящее  время создают в пределах населенных территорий сплошное радиолокационное поле на малых высотах. В ряде стран  зафиксирован положительный опыт создания, испытания и эксплуатации ПА PJIC, использующих данные сигналы. На основе анализа ФН показаны основные проблемы, связанные с использованием аналоговых сигналов, такие, как нестабильность характеристик, неоднозначность определения  времени запаздывания, ухудшение  характеристик обнаружения в  связи с высоким уровнем боковых  лепестков ФН. Приемлемых характеристик  ПА РЛС можно достичь путем  многоканального построения и комплексирования обработки нескольких взаимодополняющих  сигналов аналогового радиовещания.

В течение нескольких лет  планируется полный переход на цифровые сигналы такие, как DVB-T, DAB, DRM. В связи  с этим намечаются положительные  перспективы для ПА радиолокации, наибольший интерес для которой  представляют системы DVB-T и DAB, предназначенные  для работы в диапазоне от 30 МГц  до 3 ГГц. Анализ ФН сигналов цифрового  радиовещания показывает, что они  обладают высокой потенциальной  разрешающей способностью по времени  запаздывания, однозначностью оценок времени и частоты, стабильностью, а также низким уровнем боковых  лепестков ФН, что обеспечивает более  высокие характеристики обнаружения.

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

1. Черняк В.С. Многопозиционная радиолокация.– М.: Радио и связь, 1993.– 416с.
2. Зайцев Д.В. Многопозиционные радиолокационные системы. Методы и алгоритмы обработки информации в условиях помех.– М.: Радиотехника, 2007.– 96с.
3. Перспективы полуактивной радиолокации в связи с развитием служб цифрового радиовещания. Семашко П.Г., Пархоменко Н.Г., Охрименко А.Е. Успехи современной радиоэлектроники №7 2010г. – М.: Радитехника, 2010 С.38-46.
4. Шатилов А.И. Полуактивный РЛК, предназначенный для контроля воздушного пространства над крупным городом. – М.: Радитехника, 2011.
5. Зарубежное военное обозрение №4 2000, С.31-32.
6. Локшин Б.А. Цифровое вещание: от студии к телезрителю.          –  М. 2000 г.
7. Серов В. А., Эфирное цифровое телевидение DVB-T/H. – БХВ-Петербург, 2010 г.
8. Hoeg W., Digital Audio Broadcasting: Principles and Applications of Digital Radio. – Wiley, 2003 г.
9. Охрименко А.Е. Основы обработки и передачи информации. – Минск: МВИЗРУ ПВО. 1990.
10. Аверьянов В.Я. Разнесенные радиолокационные станции и системы. – Минск: Наука и техника, 1978.