Использование мониторинга помех и неоднородностей ионосферы для повышения надежности коротковолновой связи
DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-57-63
☷
- О ТУСУРе
- Абитуриентам
-
Студентам
- Первокурсникам
- Расписание занятий
- Система дистанционного обучения
- Научно-образовательный портал
- Библиотека
- Групповое проектное обучение
- Журнал посещаемости
- Журнал успеваемости
- Клубы по интересам
- Спорт в ТУСУРе
- Профком студентов
- Содействие трудоустройству
- Облачное хранилище ТУСУРа
- Поддержка студенческих семей
- Поддержка участников СВО и их детей
- Многофункциональный центр
- Аспирантам
-
Сотрудникам
- Телефонный справочник
- Расписание занятий
- Система дистанционного обучения
- Научно-образовательный портал
- Библиотека
- Журнал посещаемости
- Журнал успеваемости
- Генератор рабочих программ
- Генератор ОПОП
- Генератор ИПРП
- Показатели эффективности труда ППС
- Спорт в ТУСУРе
- Профком сотрудников
- Облачное хранилище ТУСУРа
- Выпускникам
- Партнёрам
Аннотация: Актуальность. Надёжность радиосвязи в диапазоне коротких волн является ключевым параметром систем дальней связи, а статические модели расчёта, регламентированные рекомендациями ITU-R, не могут гарантировать точность прогноза из-за изменчивости реальных условий ионосферного канала. Цель исследования. Провести анализ существующих методик оценки надёжности КВ-радиолиний, основанных на рекомендациях ITU-R, показать разброс оценок при различной полноте учёта факторов и обосновать необходимость перехода к адаптивным системам, использующим данные мониторинга ионосферы. Методы. Сравнительное моделирование трёх подходов на примере радиолинии с телеграфией F1B: базового (по Рекомендации МСЭ-R P.842-5 с фиксированным допустимым отношением сигнал/шум из Рекомендации МСЭ-R F.339), уточнённого (с учётом частотной зависимости вариаций помех) и объединённого (включающего также частотно-зависимое допустимое отношение сигнал/шум, обусловленное диффузностью ионосферы). Научная новизна. Разработан объединенный подход к расчету надежности КВ-связи, отличающийся от известных изолированных подходов (прежде всего ITU-R) установлением сквозной аналитической связи между динамическим энергетическим порогом Zдоп(f, βи), рабочей частотой (f), текущим состоянием диффузности ионосферы (βи) и частотно-зависимым СКО флуктуаций помех (σz(f)). Впервые показано, что совместный учет этих факторов выявляет немонотонный характер зависимости надежности от частоты, что позволяет предиктивно определять оптимальную рабочую частоту для конкретных гелиогеофизических условий. Результаты. Базовый подход даёт максимальную надёжность около 64% на максимально применимой частоте; учёт частотной зависимости помех повышает оценки на низких частотах; объединённый подход приводит к значениям надёжности 80-87% с выраженным оптимумом в области 2-3 МГц. Разброс оценок достигает десятков процентных пунктов. Практическая значимость. Результаты расчётов обосновывают достижимость надёжности КВ-связи на уровне 86,8% для рассмотренных гелиогеофизических условий и подтверждают необходимость перехода к проактивным адаптивным системам КВ-связи с постоянным пассивным мониторингом состояния канала.
Ключевые слова: КВ-радиосвязь, надёжность связи, диффузность ионосферы, допустимое отношение сигнал/ шум, атмосферные помехи, адаптивная радиосвязь, пассивный мониторинг ионосферы, рекомендации ITU-R
Библиография статьи:
Скорик А. Д. Использование мониторинга помех и неоднородностей ионосферы для повышения надежности коротковолновой связи / А. Д. Скорик // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2026. – Т. 29, № 2. – С. 57–63. DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-57-63
Авторы и правообладатели:
- Скорик А. Д. , АО «Концепт»
- 1. Coster A.J. Ionospheric irregularities, space weather impact on GNSS, and spacecraft anomalies // Proceedings of the United Nations/Germany Workshop on the International Space Weather Initiative. ISWI 2024. – Singapore: Springer, 2026. – P. 131–141. DOI: 10.1007/978-981-95-1121-1_15.
- 2. The International Reference Ionosphere model: a review and description of an ionospheric benchmark / D. Bilitza, M. Pezzopane, V. Truhlik, D. Altadill, B.W. Reinisch, A. Pignalberi // Reviews of Geophysics. – 2022. – Vol. 60, No. 4. – Art. no. e2022RG000792. DOI: 10.1029/2022RG000792.
- 3. Calculating the absorption of HF radio waves in the ionosphere / K.A. Zawdie, D.P. Drob, D.E. Siskind, C. Coker // Radio Science. – 2017. – Vol. 52, No. 6. – P. 767–783. DOI: 10.1002/2017RS006256.
- 4. ITU-R Recommendation P.533-14. Method for the prediction of the performance of HF circuits. – Geneva: ITU, 2019. – 42 p.
- 5. ITU-R Recommendation P.372-15. Radio noise. – Geneva: ITU, 2021. – 58 p.
- 6. ITU-R Recommendation P.842-5. Computation of reliability and compatibility of HF radio systems. – Geneva: ITU, 2013. – 16 p.
- 7. ITU-R Recommendation F.339-7. Bandwidths, signal-to-noise ratios and fading allowances in complete systems. – Geneva: ITU, 2006. – 12 p.
- 8. Зависимость надежности связи в декаметровой радиолинии от выбора рабочей частоты с учетом сигнально-помеховой обстановки и диффузности ионосферы / В.П. Пашинцев, А.Д. Скорик, С.А. Коваль, Д.П. Киселев, М.А. Сенокосов // Системы управления, связи и безопасности. – 2019. – № 4. – С. 300–322. DOI: 10.24411/2410-9916-2019-10412.
- 9. Методика определения зависимости среднеквадратического отклонения отношения сигнал-помеха в декаметровой радиолинии от выбора частоты / В.П. Пашинцев, Е.М. Гринев, А.Д. Скорик, Д.А. Белоконь // Системы управления, связи и безопасности. – 2023. – № 2. – С. 63–80. – DOI: 10.24412/2410-9916-2023-2-63-80.
- 10. Метод определения величины интенсивности неоднородностей по данным ионосферного зондирования / В.П. Пашинцев, А.В. Омельчук, С.А. Коваль, Ю.И. Галушко // Двойные технологии. – 2009. – № 1(46). – С. 38–41.
- 11. Аппаратно-программный комплекс для оперативного мониторинга ионосферы в интересах обеспечения коротковолновой связи / В.М. Смирнов, Е.В. Смирнова, В.Н. Скобелкин, С.И. Тынянкин // Радиолокация и радиосвязь: матер. IV Всерос. конф. – М.: ИРЭ РАН, 2010. – С. 43–47.
- 12. VRB-12-141/A(V/UHF) V/UHF Radio Monitoring [Электронный ресурс]. – URL: https://mindex-center.ir/en/products/vrb-12-141-avuhf-vuhf-radio-monitoring (дата обращения: 08.03.2026).
- 13. Capacity and reliability of ionosphere communication channel based on multi-carrier modulation technique and LUF–MUF variation / V. Dear, A.S. Mardiani, N. Dedi, P. Abadi, B.H. Prananto, Iskandar // IEICE Transactions on Communications. – 2024. – Vol. E107-B, No. 4. – P. 357–367. DOI: 10.1587/transcom.2023EBP3099.
- 14. A frequency selecting method for high-frequency communication based on ionospheric oblique backscatter sounding / C. Cai, G. Yang, T. Liu, C. Jiang // Remote Sensing. – 2024. – Vol. 16, No. 21. – Art. no. 4095. DOI: 10.3390/rs16214095.
- 15. Development of methods for spectral monitoring of HF interference to determine the availability of ionospheric radio channels / V.A. Ivanov, D.V. Ivanov, N.V. Ryabova, R.R. Belgibaev // 2024 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF). – St. Petersburg, Russia: IEEE, 2024. – P. 1–5. DOI: 10.1109/WECONF61770.2024.10581396.
- 16. Chen Z. Adaptive modulation and coding based on data-driven learning algorithm in polar HF OFDM-CPM system / Z. Chen, X. Zhang // 2024 5th International Conference on Computer Engineering and Application (ICCEA). – Hangzhou, China: IEEE, 2024. – P. 485–488. DOI: 10.1109/ICCEA62105.2024.10604266.
Рукописи статей направлять на адрес редакции:
journal@tusur.ru
Последний выпуск
Адрес редакции
Подписка на обновления
