Радиолюбители Санкт-Петербурга http://www.qth.spb.ru/forum/ |
|
Особенности дальнего приёма сообщений АИС по данным мarinetraffic.com http://www.qth.spb.ru/forum/viewtopic.php?f=47&t=10423 |
Страница 1 из 1 |
Автор: | exUA1-169-735 [ Вт 07 апр 2015 06:21 ] |
Заголовок сообщения: | Особенности дальнего приёма сообщений АИС по данным мarinetraffic.com |
Проживая вдали от морских побережий как-то задумался о возможности дальнего приёма сигналов АИС . Ведь существует же дальняя радиолюбительская связь в диапазоне 2 метра, а частоты АИС равны 161,975 мгц и 162,025 мгц, т.е. длина волны 1,85 метра.Кстати интересным образом совпадает с числом километров в морской миле (1 миля = 1,85 км). Понятно, что дальний приём УКВ облегчают направленные антенны и мощные передатчики.Для АИС этого нет - мощность судового передатчика порядка 10 ватт, антенна круговая. С другой стороны число круглосуточно работающих судовых предатчиков АИС немеряно.Кроме того имеется масса данных по приёму сигналов АИС на том же маринетрафике - денно и нощно мониторят эфир более 2000 приёмных радиостанций. В этой связи и решил посмотреть на приём АИС так сказать «в мировом масштабе». Изучить статистику маринетрафика – особенно в области приёма АИС вне механизмов «прямой видимости», т.е. на дальностях от 50 до 500 миль или приблизительно от 100 до 1000 км: http://www.marinetraffic.com/en/ais/ind ... er_page:50 Для каждой стации приводится величина максимальной дальности приёма - Max Distance (nm) в порядке возрастания.Это даёт возможность провести простой эксперимент и попытаться установить – каким образом приём АИС зависит от дальности расположения передатчика. С этой целью разбил дистанцию 50 – 500 миль на интервалы по 10 миль ( 50-60-70-80- и т.д.). Установил количество принятых станций АИС в каждом интервале (см. пример на скрине) и c помощью Excel нанёс на график в зависимости от положения центра интервала – соответствено 55-65-75- и так далее.На скрине графика дистанция указана в более привычных километрах.Всего учтены данные порядка двухсот приёмных радиостанций. Подобный подход позволил выявить довольно любопытные результаты.Оказалось, что график совершенно чётко подразделяется на два этапа: 1 этап. Дистанция от 100 до 250 км.Имеет место равномерное снижение количества принятых станций в соответствии с функцией Y = 106,67 - 0,37X 2 этап.Дистанция от 300 до 900 км. Приём на низком уровне, причём весьма постепенно снижается так и не не достигая нуля в соответствии с функцией Y* = 7,34 -0,0061X Можно предположить, что подобный ход графика ( два совершенно разных линейных этапа) отражает и два принципиально разных механизма распространения сигналов от отдалённых передатчиков АИС .Первый на дистанциях от 100 до 250 км и второй - свыше 300 км. Из литературы: http://www.qrz.ru/solar/articles/tropo.shtml известно, что: - «ультракоротковолновики хорошо знают, что связи в пределах 150...200 км (это в несколько раз больше расстояния прямой видимости) возможны в любое время, даже при неблагоприятной метеообстановке, когда искривление радиолуча происходит в противоположную от Земли сторону (отрицательная рефракция). В случае «стандартной» тропосферы удается проводить связи в радиусе 200...300 км. Объясняется это рассеиванием УКВ на неоднородностях тропосферы» Поэтому скорее всего первый этап графика в пределах 100 - 250 км на основе массива данных маринетрафик зримо отражает механизм тропосферного прохождения, причём впервые показано, что возможность приёма радиостанций равной мощности падает в соответствии с линейной функцией. |
Автор: | UA1AVA [ Вт 07 апр 2015 13:56 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Особенности дальнего приёма сообщений АИС по данным мarinetraffic.com |
Весьма познавательно, спасибо! |
Автор: | RA1AHQ [ Вт 07 апр 2015 18:29 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Особенности дальнего приёма сообщений АИС по данным мarinetraffic.com |
exUA1-169-735 Все отлично по поводу Вашего исследования, спасибо! Хотел бы уточнить один момент: exUA1-169-735 писал(а): Из литературы: http://www.qrz.ru/solar/articles/tropo.shtml ультракоротковолновики хорошо знают, что связи в пределах 150...200 км (это в несколько раз больше расстояния прямой видимости) возможны в любое время, даже при неблагоприятной метеообстановке "И — боже вас сохрани — Не читайте до обеда советских газет". (c) Михаил Булгаков. "Собачье сердце". ![]() Обоснование - в исследование, где рассматривают распространение AIS. http://www.london-research-and-developm ... -Study.pdf При обратном рассеянии УКВ (т.е. рассеяние на общем объеме), минимальные потери мощности на трассе 120 км равны 227.1 дБ!!! При мощности передатчика 12.5Вт (10.96 dBW) , на приемной стороне мощность 11-227 = -216 dBW (!!!) что значительно меньше типичной чувствительности приемника -137 dBW. Это значит, что упомянутый на qrz.ru механизм связи за счет рассеяния, "в любое время, даже при неблагоприятной метеообстановке" недостаточен для мощности 12.5 Вт. Далее, рассматривают изменение рефракции в атмосфере. Полученное затухание за счет рефракции на той же трассе 120 км и мощности AIS составляет: 149 дБ. Результирующий сигнал на входе приемника -137 Дб -- на уровне шума приемника. Т.е. в 90% времени равен и меньше чувсвтительности приемника, в 10% выше. Значит, в течение 10% времени дальность связи при мощности передатчика 12.5 Вт может привышать 120 км. Вывод: Причина дальнего распространения УКВ - температурные инверсии. Температурная инверсия - это ситуация в атмосфере, при которой температура увеличивается с высотой, вместо того чтобы уменьшаться. Она может быть вызвана причинами: 1) тёплый сухой воздух (с суши) находится над холодной поверхностью моря; 2) поверхность земли остывает после ясного дня; 3) теплый атмосферный фронт наступает над холодной поверхностью. Это часто ассоциируется с антициклоном (высоким давлением); 4) (прохладные) морские бризы подрезают теплый воздух над землей и 5) холодные нисходящие потоки, связанные с грозовыми облаками (cumulonimbus cloud) могут возникать во время сильных ливней и гроз. |
Автор: | RA1AHQ [ Ср 08 апр 2015 13:25 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Особенности дальнего приёма сообщений АИС по данным мarinetraffic.com |
Зависимость "кол-во станций - расстояние" везде линейная, т.к. количество потенциально принятых станций растет пропорционально квадрату радиуса зоны покрытия. Напряженность поля убывает пропорционально квадрату расстояния. Это приводит к сокращению r^2 в числителе и знаменателе. Разделение на 3 кластера может быть связано с 3 различными классами QTH станций - 1) географическое расположение с умеренным "тропо", 2) приемные станции AIS, где постоянно имеет место сверхрефракция или evaporation duct с "волноводами" от 120 до 300 км. 3) QTH с предельно высоким индексом преломления тропосферы и интенсивным судоходством в районе (например, южное побережье ЮАР, мыс Доброй Надежды). Сочетание условий. ![]() |
Страница 1 из 1 | Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ] |
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group http://www.phpbb.com/ |