Тропосферная связь в ВС СССР

К основному недостатку радиорелейных линий связи следует отнести ограниченность интервала, обусловленного пределами прямой видимости. Стратегические и оперативные задачи, стоящие перед Вооруженными Силами, требовали широкополосных радиосредств, работающих с интервалом, значительно превышающем 30—40 км.

Несмотря на то, что эффект загоризонтного распространения УКВ-сигналов был установлен еще в 1940-е годы, первые сообщения об устойчивом приёме передач на УКВ на расстояниях, существенно превышающих прямую видимость, относятся к началу 1950-х годов. Создание тропосферных радиорелейных линий (ТРРЛ) стало возможным благодаря использованию в качестве ретранслятора неоднородностей диэлектрической проницаемости в нижних слоях тропосферы («объём переизлучения»). Объём переизлучения образуется пересечением диаграмм направленности антенн двух станций на высоте до 10—15 км в зависимости от широты. Механизм тропосферного рассеяния достаточно сложен, он зависит от многих географических, климатических, атмосферных и сезонных факторов. Канал тропосферной связи вносит существенно большее затухание сигнала по сравнению с затуханием в свободном пространстве. Для этого канала также характерен многолучевой характер распространения.

Преимущества тропосферных линий заключаются не только в повышенной дальности связи, но и в достаточно большой пропускной способности (120 каналов тональной частоты или передача цифровой информации со скоростью до 8 Мбит/с). Развёртывание станций не выдвигает сложных требований к рельефу местности. К недостаткам следует отнести необходимость преодоления больших затуханий в пространстве, и, как следствие, повышенные уровни мощности на передающей стороне и высокая чувствительность приёмников, необходимость использования антенн с высоким коэффициентом усиления. Для борьбы с быстрыми замираниями используются различные методы разнесенного приёма (по пространству, частоте, углу прихода, времени).

Наибольшее распространение получили пространственное и частотное разнесение и их комбинации.

Важнейшими параметрами военных тропосферных линий (как и радиорелейных), являются помехозащищённость, частотная эффективность, скорость развёртывания и др.

Первая военная тропосферная линия начала строиться американцами на побережье Канады в 1954 г. в интересах ПВО США.

В СССР использование тропосферного распространения радиоволн для создания военной аппаратуры связи началось в 1956 г. Уже в то время удалось показать возможность существования линии с интервалом до 250 км. Первые военные тропосферные станции для тактического звена управления “Лодка” (Р-122) и “Фрегат” (Р-121) были разработаны в конце 1950-х годов.

Тип: Р-121 “Фрегат”

  • Назначение: Радиостанция тропосферной связи
  • Диапазон частот: 35,0 – 50,0 МГц
  • Протяженность линии: – км
  • Дальность связи на интервале:  200 км
  • Число каналов/скорость передачи: кбит/с
  • Кратность разнесения: –
  • Транспортные единицы: ЗиЛ-157ЕГ
  • Мощность передатчика: 750 Вт
  • Время развертывания: – мин
  • Год принятия в эксплуатацию: 1959

Тип: Р-122 “Лодка”

  • Назначение: Радиостанция тропосферной связи
  • Диапазон частот: 35,0 – 50,0 МГц
  • Протяженность линии: – км
  • Дальность связи на интервале:  200 км
  • Число каналов/скорость передачи: кбит/с
  • Кратность разнесения: –
  • Транспортные единицы: ЗиЛ-157ЕГ
  • Мощность передатчика: 750 Вт
  • Время развертывания: – мин
  • Год принятия в эксплуатацию: 1959

Все последующие годы продолжалась интенсивная разработка средств тропосферной связи. Спутниковая связь была тогда ещё очень слабо развита, и только позже она в значительной степени потеснила тропосферную связь, особенно в гражданской области, но, тем не менее, полной альтернативы тропосферной связи для военного применения нет даже в настоящее время.

В 1961 г. в НИИ-129 была разработана ТРРЛ дециметрового диапазона (475—625 МГц) Р-408 (“Баклан”). Станция обеспечивала передачу 12 телефонных каналов и размещалась на четырёх автомашинах ЗИЛ-157 с двумя прицепами. Эта станция в 1964 г. была модернизирована и выпускалась, как Р-408М. В ней применялись антенны диаметром 10 м, передатчики с выходной мощностью 1 кВт. Станции уже могла передавать до 24 телефонных каналов, в зависимости от местных условий интервал составлял от 150 до 180 км.

Тип: Р-408 “Баклан”

  • Назначение: Радиостанция тропосферной связи
  • Диапазон частот: 475-625 МГц
  • Протяженность линии: км
  • Дальность связи на интервале: до 180км
  • Число каналов/скорость передачи: 12 ТФ кбит/с
  • Кратность разнесения: 4
  • Транспортные единицы: 4 «ЗИЛ-157» + 2 прицепа
  • Мощность передатчика: 1000Вт
  • Время развертывания: 300мин
  • Год принятия в эксплуатацию: 1964

Тип: Р-408М “Баклан”

  • Назначение: Радиостанция тропосферной связи
  • Диапазон частот: 475-625 МГц
  • Протяженность линии: км
  • Дальность связи на интервале: до 180км
  • Число каналов/скорость передачи: 24 ТФ кбит/с
  • Кратность разнесения: 4
  • Транспортные единицы: 4 «ЗИЛ-157» + 2 прицепа
  • Мощность передатчика: 1000Вт
  • Время развертывания: 90мин
  • Год принятия в эксплуатацию: 1967

Начиная с 1969 г. стали выпускаться хорошо зарекомендовавшие себя в дальнейшем, станции дециметрового диапазона типа Р-410 (“Атлет”). Станции имели несколько модификаций и отличались, в основном, диаметром применяемых антенн. Тропосферные линии, построенные на станциях типа “Атлет”, могли иметь до 10 интервалов. В такой линии обеспечивалась дуплексная передача до 12 телефонных каналов. В станциях могли быть использованы антенны диаметром 5,5; 7,5 и 10 м. Соответственно интервалы линии составляли от 130 до 160 км (рис. 1).

Тип: Р-410 “Атлет”

  • Назначение: Радиостанция тропосферной связи
  • Диапазон частот: 475…625 МГц
  • Протяженность линии: 1500км
  • Дальность связи на интервале: 100-120км
  • Число каналов/скорость передачи: 12 ТФ кбит/с
  • Кратность разнесения: 4
  • Транспортные единицы: 4 «ЗИЛ-157» и прицепы
  • Мощность передатчика: 700Вт
  • Время развертывания: 90мин
  • Год принятия в эксплуатацию: 1969

Тип: Р-410М

  • Назначение: Радиостанция тропосферной связи
  • Диапазон частот: 476…525, 576…625 МГц
  • Протяженность линии: 1500км
  • Дальность связи на интервале: 100-160 км
  • Число каналов/скорость передачи: 12-24 ТФ кбит/с
  • Кратность разнесения: 4
  • Транспортные единицы: 3 «ЗИЛ-131»; 1 «УРАЛ-375» +4 прицепа
  • Мощность передатчика: 700Вт
  • Время развертывания: 30мин
  • Год принятия в эксплуатацию: 1974

Аналогичные станции стали выпускаться и с антеннами диаметром 2,5 м (“Альбатрос”). Эти станции работали также в дециметровом диапазоне волн. В качестве транспортной базы использовались автомашины ЗИЛ-131 и УРАЛ-375. Станции были приняты в эксплуатацию войсками и широко использовались для создания мобильных и стационарных линий тропосферной связи в оперативно-тактическом звене управления Вооруженными Силами.

В эти же годы в конструкторском бюро Красноярского радиотехнического завода проводились разработка семейства подвижных малоканальных станций тропосферной связи сантиметрового диапазона для оперативно-тактического звена управления типа Р-133 (“Корвет”) и Р-412 (“Торф”).

Тип: Р-133 “Корвет”

  • Назначение: Радиостанция тропосферной связи
  • Диапазон частот: 4200-4440 МГц
  • Протяженность линии: км
  • Дальность связи на интервале: км
  • Число каналов/скорость передачи: 2ТФ кбит/с
  • Кратность разнесения: 4
  • Транспортные единицы: 2 «Урал-375А»
  • Мощность передатчика: 1000Вт
  • Время развертывания: до 600мин
  • Год принятия в эксплуатацию: 1962

В станциях Р-412 впервые в нашей стране был применён счетверённый приём сигналов и оптимальное их сложение по промежуточной частоте с использованием обратной связи, что обеспечивало высокую помехозащищённость. Станции имели много разновидностей и выпускались в стационарном и подвижном вариантах. В качестве транспортной базы использовались как автомобили (“Урал-375Д”, “КАМАЗ-4310”, “Урал-4320”), так и бронетранспортеры. Они обеспечивали передачу до шести телефонных каналов или передачу данных со скоростью 48 кбит/с. Протяжённость линии достигала 500 км при средней дальности интервала 150 км.

Тип: Р-412 “Торф”

  • Назначение: Радиостанция тропосферной связи
  • Диапазон частот: 4200-4440 МГц
  • Протяженность линии: 500км
  • Дальность связи на интервале: 150км
  • Число каналов/скорость передачи: 3-6 ТФ; до 48 кбит/с
  • Кратность разнесения: 4
  • Транспортные единицы: 2 «Урал-375Д» и «ЗИЛ-131»
  • Мощность передатчика: 2000Вт
  • Время развертывания: 90мин
  • Год принятия в эксплуатацию: 1986

Станции Р-410 и Р-412 были наиболее массовыми и широко использовались в различных модификациях в звеньях оперативно-тактического управления войск СССР.

В 1976 г. разработана 24-канальная дециметровая тропосферная линия сверхдальнего распространения дециметрового диапазона волн с интервалом между станциями до 350… 400 км Р-420 (“Атлет-Д”). В состав станции входят две антенны “Атлет-АС16” диаметром 16 м и коэффициентом усиления в рабочем диапазоне частот – 35 дБ (рис. 3). Антенна сохраняет свою работоспособность при скорости ветpa 30 м/с. ТРРЛ “Атлет-Д” позволила существенно расширить спектр возможных применений тропосферных линий.

Для тропосферных станций, работающих в дециметровом диапазоне частот и предназначенных для работы в режиме сверхдальнего приёма (250—400 км), необходимы были передатчики с выходной мощностью до 5 кВт. Наиболее целесообразно для этих целей использовать мощные СВЧ-тетроды, разработанные на заводе “Светлана” для телевизионных передатчиков УКВ-диапазона типа ГС-17Б. Благодаря оригинальной конструкции колебательных контуров усилителя мощности и выбранному динамическому режиму работы, был разработан ряд современных в то время передатчиков для тропосферных линий связи, в том числе для сверхдальних тропосферных линий “Атлет-Д”, а в интересах КГБ СССР была разработана версия этой радиостанции по индексом Р-444 (“Эшелон”). В передатчике тропосферной станции “Атлет-Д” с выходной мощностью 5 кВт удалось получить высокий КПД и найти эффективный способ теплоотвода, что позволило заменить систему водяного охлаждения электродов лампы на систему воздушного охлаждения и тем самым существенно упростить условия эксплуатации тропосферной станции “Атлет-Д”.

Тип: Р-420, Р-420М

  • Назначение: Радиостанция тропосферной связи
  • Диапазон частот: 476…525; 576…625 МГц
  • Протяженность линии: до 2500 км
  • Дальность связи на интервале: до 420км
  • Число каналов/скорость передачи: 24 ТФ или 480 кбит/с
  • Кратность разнесения: 4
  • Транспортные единицы: 7 «Урал-375», 1 «ЗИЛ-131»+ 6 прицепов
  • Мощность передатчика: 4500Вт
  • Время развертывания: 30мин
  • Год принятия в эксплуатацию: 1986

Тип: Р-444, Р-444М

  • Назначение: Радиостанция тропосферной связи
  • Диапазон частот: 476…525; 576…625 МГц
  • Протяженность линии: км
  • Дальность связи на интервале: до 240 км
  • Число каналов/скорость передачи: 2×480кбит/с
  • Кратность разнесения: 4
  • Транспортные единицы: 3 «УРАЛ-4310» и 2 прицепа 2ПН-ЧМ (или «КАМАЗ»)
  • Мощность передатчика: 750Вт
  • Время развертывания: ? мин
  • Год принятия в эксплуатацию: ?

Станции тропосферной связи широко использовались во время афганских событий как для построения опорных сетей, так и для сетей прямой связи.

Последующие разработки предполагали дальнейшее освоение сантиметрового диапазона и переход к цифровым методам передачи. Так, например, широкополосная ТРРЛ Р-417 (“Багет”) обеспечивала работу в сантиметровом диапазоне волн, имела 16-кратный частотно-пространственный разнос. Максимальная дальность связи с использованием станций Р-417 достигает 1900 км при интервале до 190 км, что обеспечивает передачу 60 телефонных каналов или передачу данных со скоростью до 2,048 Мбит/с. Станция оснащена четырьмя антеннами диаметром 2,65 м или четырьмя антеннами 3×5 м.

Тип: Р-417 “Багет”

  • Назначение: Радиостанция тропосферной связи
  • Диапазон частот: 4435-4555; 4630-4750МГц
  • Протяженность линии: до 2000 км
  • Дальность связи на интервале: до 390км
  • Число каналов/скорость передачи: 60 ТЧ; до 2048 кбит/с
  • Кратность разнесения: 16
  • Транспортные единицы: 5 «КАМАЗ-4310», 4 прицепа 2ПН-4М
  • Мощность передатчика: 4000Вт
  • Время развертывания: 600мин
  • Год принятия в эксплуатацию: 1986

В период с 1985 года на вооружение были приняты тропосферные станции Р-423-1 (“Бриг-1”), Р-423-2 (“Бриг-2”), Р-423-2А (“Бриг-2А”) и ряд других станций этого семейства (рис. 5). Эти станции существенно превосходили своих предшественниц по пропускной способности (в полтора раза), по помехозащищённости (в 15 раз), по дальности интервала (в полтора раза), по количеству направлений связи от одной станции.

Тип: Р-423 “Бриг”

  • Назначение: Радиостанция тропосферной связи
  • Диапазон частот: 4435-4555; 4630-4075 МГц
  • Протяженность линии: до 2000км
  • Дальность связи на интервале: до 230км
  • Число каналов/скорость передачи: до 2044 кбит/с
  • Кратность разнесения: 4
  • Транспортные единицы: 3 «КАМАЗ-4310»
  • Мощность передатчика: 1500Вт
  • Время развертывания: 1987мин
  • Год принятия в эксплуатацию:

Важная роль в военной связи отводится опорным сетям. Они должны обеспечивать возможность быстрого наращивания связи в любом направлении на значительные расстояния. Решение этой проблемы потребовало поиска новых, нетрадиционных подходов. По совокупности предъявленных требований лучше всего поставленной цели соответствовали тропосферные радиорелейные линии (ТРРЛ), для которых характерны большие интервалы между станциями. Первая наиболее крупная опорная сеть на основе ТРРЛ (“Барс”) была создана в 1980-е годы в интересах государств – участников Варшавского договора (ГУВД). Анализ технических характеристик существующих и разрабатываемых отечественных тропосферных станций позволил выбрать для основных узлов опорной сети аппаратуру типа Р-417 (“Багет”), наиболее отвечающую предъявляемым требованиям. На базе подвижного варианта аппаратуры Р-417 был разработан стационарный вариант, который использовался в проекте. На отдельных участках большой протяжённости (L>500 км) была применена сверхдальняя ТРРЛ типа Р-420.

В основу создания системы “Барс”, как элемента базовой автоматизированной системы обмена информацией, построенной на единой информационно-технической основе с первичной сетью, был положен зоновый принцип организации связи. В каждой зоне на базе опорных узлов связи созданы линии тропосферной связи с пространственно-частотным разносом.

Система обеспечивала работу с интервалами до 160 км при 60—120 эквивалентных телефонных каналах, а также передачу данных с высокой достоверностью.

Система допускала возможность привязки к ней полевых узлов связи и её наращивания за счёт любых серийных тропосферных, радиорелейных или кабельных линий на расстояние до 1000 км при условии, что суммарная протяжённость тропосферных интервалов не будет превышать 1500 км при расчётной надёжности не менее 90%, а протяжённость радиорелейных или кабельных линий при той же надёжности не будет превышать 2500 км.

С целью обеспечения необходимых требований были проведены доработки аппаратуры тропосферной связи, аппаратуры уплотнения (по характеристикам ТЧ канала), аппаратуры вторичного уплотнения (по уровню загрузки) и аппаратуры конфиденциальной связи. В результате по своим электрическим параметрам система “Барс” была приведена в соответствие требованиям МСЭ, что обеспечивало её сопряжение с телефонной сетью общего пользования по стандартным стыкам.

Отличительными особенностями системы являлись повышенная помехозащищённость и надёжность работы, которые обеспечивались как за счёт высокой собственной аппаратурной надёжности, так и наличия в сети двух и более обходных путей. Фактическая надёжность связи между двумя любыми объектами была не менее 99,99%.

Системы централизованного и распределенного управления сетью связи, телеконтроля и телесигнализации охватывали опорную сеть в целом. Управление элементами сети осуществлялось по системе служебной связи, исключающей возможность несанкционированного доступа. Каналы системы управления дублировались аварийной коротковолновой радиосвязью.

В декабре 1987 г. система “Барс” была успешно сдана в эксплуатацию, по своим основным параметрам она превосходила лучшую зарубежную систему аналогичного назначения, построенную в Европе (“Айс-Хай”).

При создании статьи использовались материалы:

Автор: Кукк К. И., журнал “Электросвязь и современность”: Из истории становления отечественной военной радиорелейной и тропосферной связи

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

Аватар 0
QTH - г. Донецк, ДНР.
Комментарии: 7Публикации: 905Регистрация: 11-08-2015

Читайте также:

Добавить комментарий

Translate to»