Тактическая радиосвязь 2018 – ключевые принципы

Радиосвязь – это спасательный круг,  без которого боец может легко оказаться изолированным, а также радиосвязь – это множитель сил, а радиостанции вполне можно считать оружием, возможно, даже основным оружием для разведчика или боевой машины. Сложнее всего использовать радиосвязь  бойцам спецназа и пехотинцам, особенно когда они действуют в отдаленных местах или в сложных условиях для прохождения радиоволн, таких как городские улицы и внутри зданий, когда базовые ограничения распространения радиоволн могут прекратить всякий радиоконтакт. Современные технологические разработки направлены на решение этих проблем, предоставляя войскам постоянно расширяющийся набор услуг, базирующийся на обмене данных.

Также, следует отметить категорию военной техники напрямую связанной с радиосвязью, которая в последние годы приобрела наибольшее значение, – небольшие электронно-оптические устройства для разведки и прицеливания с возможностями ночного видения, особенно те, которые предназначены для пехотинцев.

Разнообразие обмена цифровыми данными

Виды обмена информацией, с которыми могут работать тактические радиостанции, расширились далеко за пределы голосового радиообмена в первую очередь благодаря добавлению возможности обмена данными – изображений и видео, включая передачу этой информации режиме реального времени с беспилотников, и в некоторых случаях это позволяет войскам использовать информацию, передаваемую с БПЛА для разведки конкретных целей. Следует отметить, что управление беспилотными летательными аппаратами  или их подвесным оборудованием тоже использует обмен данными. Эта технология также является ключевой, в реализации концепции «солдат-сенсор», заключающейся в том, что она не только дает бойцам возможность сообщать о том, что они видят, с помощью голосовой связи и текстового сообщения, но и позволяет им передавать изображения непосредственно со своих устройств наблюдения и прицелов оружия в местные тактические сети и далее, по командной цепочке.

Базовая технология, основанная на оцифровке радиоустройств – Software Defined Radio (SDR) является, пожалуй, самым важным технологическим достижением в современном поколении радиосвязи, потому что разделение аппаратно-определяемых радиочастотных функций от обработки информации дала радиоустройствам гибкость современных компьютеров. И если речь идет об улучшении и расширении их возможностей, а также создании сигналов новых типов, то это проходит путем загрузки обновлений, то есть процесс, которых подобен установке программных приложений, загружаемым на ваши компьютер, планшет или смартфон.

Физические ограничения

К сожалению возможности технологий все еще в конечном счете регулируются физическими законами распространения радиоволн, которые определяют, насколько сила сигнала падает с расстоянием от его источника, как различные частоты проходят или поглощаются атмосферой, парами и поднятой пылью, материалами и структурами, что в итоге определяет возможности сигналов проходить через окружающую среду или отражаться от нее.

Существует фундаментальная взаимосвязь между действующим частотным диапазоном радиостанции и скоростью передачи данных или количеством информации, которое оно может передать в определенный момент времени. Как и все электромагнитные излучения, радиоволны определяются тремя свойствами – амплитудой, частотой и длинной волны. Последняя пара связана с обратной пропорциональность с тем, что чем длиннее длина волны, тем ниже частота, и наоборот. Длина волны – это расстояние от пика одной волны до пика следующей, а частота – это число завершенных волн, которые проходят фиксированная точка со скоростью света в секунду. В то время как амплитуда – это высота волны или расстояние от верхнего до нижнего пиковых значений. При прочих равных условиях, чем больше амплитуда, тем сильнее сигнал.

Диапазоны частот

Большинство тактических радиостанций для связи на коротких и средних расстояниях работают в УКВ диапазоне, в участках метровых волн (VHF) и дециметровых волн (UHF). При необходимости более дальних дистанция радиосвязи, используют коротковолновый КВ (HF) диапазон или системы спутниковой связи (SATCOM), которые также используют УКВ диапазон и иногда более высокие частоты. Возможность дальней связи у спутниковой связи реализована потому, что спутник способен действовать в прямой видимости с  радиостанциями на земле.

Также сейчас пытаются интегрировать в военные сети с малой дальностью и высокой скоростью передачи данных, системы WiFi, включая 802.11 и WiMax 802.16,  802.11 и связь 4G Long Term Evolution (LTE).

Частоты дециметрового диапазона UHF от 300 до 3 ГГц обеспечивают высокую скорость передачи данных на коротких дистанциях связи, используют небольшие антенны, а радиостанции этого диапазона небольших размеров и веса. UHF обычно используется для радиосвязи в самом нижнем тактическом звене радиосвязи (взвод-отделение) – сетях солдата (Soldier Radio – SR или Personal Role Radio – PRR в НАТО). Хотя сигналы этого диапазона блокируются холмами и большими зданиями, они достаточно хорошо проникают сквозь стены внутри помещений (до 3-4 стен или межэтажных перекрытий).

Далее следуют частоты метрового диапазона VHF от 30 до 300 МГц и хотя радиоволны этих частот тоже блокируются холмами и горами, они лучше распространяются в лесу и среди зданий, обеспечивая умеренную скорость передачи данных. ДМВ (VHF), и в частности его нижний участок (Low Band) 30 – 88 МГц – это сфера применения батальонных сетей радиосвязи (Combat Net Radio CNR в НАТО), которые обеспечивают тактическую радиосвязь в сухопутных войсках вплоть до уровня взвода, поэтому командиры взводов сегодня оснащаются радиостанциями с возможностями связи как VHF, так и UHF, для связи вверх и вниз по звеньям командной цепочки.

UHF  и VHF могут страдать от помех многолучевого распространения радиосигналов, которые вызваны сигналами, отраженными например от зданий или стен ущелья, и поступающими в антенну одновременно, при этом диапазон UHF является более восприимчивым к этому. Однако за рубежом реализуются технологии множественного входа и множественного выхода (Multiple Input, Multiple Output  – MIMO), такие как мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (Orthogonal Frequency Division Multiplexing – OFDM), могут использовать многолучевое отражение, перекомпилируя сигналы из отраженных фрагментов.

Диапазон, находящийся ниже УКВ – частоты коротких волн КВ (HF) от 3 до 30 МГц, которые могут обеспечить межконтинентальные дистанции радиосвязи на низких скоростях передачи данных. Устройства, использующие КВ не зависят от SATCOM или другой инфраструктуры, а дальнее и сверхдальнее распространение радиоволн реализуется за счет использования отражения от ионосферы.

Однако принцип ионосферного распространения радиоволн является сложным и изменчивым механизмом, поскольку на него влияют несколько факторов, в том числе время суток, то, насколько близко радиостанция находится к терминатору (линии, отделяющей день от ночи), времени года, циклу солнечных пятен, другой солнечной активности, и полярному северному сиянию. Все эти факторы влияют на верхний и нижний пределы полезных частот и частоту, оптимальную для радиосвязи. В прошлом эти проблемы затрудняли использование КВ-радиостанций, но разработка в программном обеспечении методов автоматического установления связи (Automatic Link Establishment – ALE) сделала их для военнослужащих гораздо более удобными и практичными, а ранцевые КВ радиостанции используются все более широко.

Расширение дистанции радиосвязи

Показательны усилия по расширению зоны радиодействия тактических станций, без ущерба для пропускной способности, включающие в себя реализацию возможностей спутниковой связи, таких как выделенная узкополосная система MUOS (Mobile User Objective System – США).

Другой подход заключается в интеграции ретрансляторов и репитеров, которые транслируют сигналы (в том числе разных типов – в иные бортовые платформы, включая пилотируемые воздушные суда) через тактические, средние и высотные беспилотники и аэростаты, которые выполняют функции вышек сотовой связи, и ретранслируют сигналы над географическими и искусственными препятствиями и компенсируют отсутствие фиксированной наземной инфраструктуры.

Инфраструктура радиосредств

Современные тактические радиостанции все чаще используют программное обеспечение, которое позволяет им формировать специальные мобильные сети (MANET), которые автоматически направляют сообщения от отправителя к получателю или от отправителя ко многим получателям по наиболее эффективному пути. Они также выполняют работу по обеспечению безопасности, такую ​​как аутентификация, всякий раз, когда радиостанция присоединяется к сети. А также опрашивает любую радиостанцию, которая может быть захвачена неприятелем, и корректирует уровень доверия, и даже при необходимости изолирует ее. В сегодняшнем тактических радиостанциях применяют контрмеры против неприятельских радиоперехвата, геолокации и подслушивания с помощью таких методов, как скачкообразная перестройка частоты, управление выходной мощностью, расширенная полоса сигнала и шифрование, признавая тем самым неудобную истину о том, что радиостанция также является излучателем, который вполне может выявить позицию солдата.

Тактические радиоустройства становятся все меньше и легче, и также они становятся более способными действовать в ситуационной осведомленности, являясь носителями особой информации. Благодаря этому, они все чаще становятся источником критически важной информации, обеспечиваемой встроенным GPS-приемником, уникальным идентификатором, что могут показать солдату, где находятся бойцы его отряда, к примеру через функции Blue Force Tracking, отображаемые на отдельном устройстве конечного пользователя, таком как планшет или же показывая эту информацию на маленьком экране радиостанции.

Благодаря разнообразным тактическим сетям, интеграции с сенсорами и беспилотными летательными аппаратами а также приближению в сложности эксплуатации к пользовательскому уровню привычной бытовой электроники, современные тактические радиостанции приближают мечту о бесперебойной военной радиосвязи.

В статьях и постах возможно размещение как контекстных рекламных ссылок так и рекламных банеров. На предмет размещения обращайтесь в раздел "Контакт с админом". 

Автор публикации

не в сети 2 часа

Александр

0
QTH - г. Донецк, ДНР.
Комментарии: 7Публикации: 926Регистрация: 11-08-2015

Читайте также:

Добавить комментарий

Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
Генерация пароля
Translate to»