ИССЛЕДОВАНИЕ И ПОСТРОЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ РАДИОТРАСС КВ ДИАПАЗОНА

Введение……………………………………………………………………. 3
Глава 1. Анализ литературных данных по распространению радиоволн в ионосфере……………………………………………………………............. 6
§ 1.1. Состав ионосферы…………………………………………………….. 6
§ 1.2. Ионосферная радиосвязь……………………………………………… 12
§ 1.3. Коротковолновая ионосферная связь………………………………... 15
§ 1.4. Основы расчета ионосферной линии по методу Казанцева………... 19
§ 1.5. Постановка задачи исследования…………………………………….. 28
Вывод по главе 1……………………………………………………………... 29
Глава 2. Математическое моделирование основной надежности радиоли-нии на основе МСЭ-R P. 533-11……………………………………… 30
§ 2.1. Общие принципы расчета надежности радиолинии по МСЭ-R P. 533-11………………………………………………………………………… 30
§ 2.2. Математический расчет надежности радиотрассы………………… 33
Вывод по главе 2…………………………………………………………….. 40
Глава 3. Реализация математической модели с помощью программного обеспечения на основе С#............................................................................... 41
§ 3.1. Программная реализация математической модели с помощью С#........................................................................................................................ 41
§ 3.2. Визуальное представление программы…………………………….... 108
Вывод по главе 3…………………………………………………………....... 110
Заключение…………………………………………………………………… 111
Список принятых сокращений…………………………………………...... 112
Список литературы………………………………………………………...... 113

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность. В современном мире математические методы осуществления радиосвязи и телекоммуникационное оборуование непрерывно развиваются. Прослеживается тенденция создания согласованных аппаратных комплексов, в которых осщуествляется реализуется синтез физических процессов с программным обеспечением, позволяющая получить высокое качество связи при минимальном человеческом ресурсе.
В настоящий момент в ионосферной связи применяют краткосрочный прогноз, используя зондирующие устройства, работа которых ведет к «загрязнению» всего спектра радиочастот.
Чтобы избежать данной ситуации можно воспользоваться долгосрочным прогнозом надежности радиолинии ионосферными волнами. Однако для этого необходимо вручную произвести расчеты, что потребует определнного времени и навыка инженера-связиста.
Для уменьшения помех при зондированнии ионосферы и облегчения работы специалиста, мной была разработана «Программа определения долгосрочного прогноза радиолинии для основных классов излучения трасс до 4000 км.». На основе рекомендация МСЭ-R, представляющие собой набор международных технических стандартов.
Тема актуальна, раскрывает и решает проблемы связи в КВ диапазоне ионо-сферных волн, связанными с постоянным изменением солнечной активности, времени суток и времени года и др.
Цель диссертации - создать методику и программу расчета ионосферных ра-диотрасс.
Для достижения поставленной цели нужно решить следующий задачи:
- изучить современные методы построения КВ радиотрасс.
- разработать математическую модель надежности радиолинии на основе МСЭ-R P. 533-11
- создать программное обеспечение на основе С# для расчета долгосрочного прогноза КВ радиотрассы.
Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы, основанные на положениях общей теории связи, теории распространения сигналов, методов теории вероятностей и математической статистики на основе международных рекомендаций и стандартов.
Научная новизна состоит в разработке модели и программы для автоматизи-рованного расчета радиотрасс КВ на основе современных стандартов МСЭ-R.
Практическая значимость. Разработанная программа позволит инженерам на практике быстро и точно определить надежность КВ радиолинии для основных классов излучения.
Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждаются кор-ректным использованием положений теории распространения сигналов и общей теории связи, а также не противоречием результатов, полученных в работе.
Основные результаты – это создание программы расчета ионосферной связи до 4000 км для основных классов излучения.
Личный вклад автора. На основе рекомендаций МСЭ-R была разработана и реализована программа для расчета радиотрассы ионосферных волн. Лично подготовлены и опубликованы основные результаты исследований.
Положения, вносимые на защиту.
1. Современные методы расчета ионосферных КВ радиотрасс должны быть автоматизированы.
2. Использование международных рекомендаций МСЭ-R P. 533-11 является актуальным методом расчета радиолинии.
3. Программа для расчета КВ радиотрассы должна быть для пользователя информативной и интуитивной понятной.
Публикации по работе. Опубликовано 2 статьи в журналах из списка ВАК, обе статьи в Федеральном Государственном Бюджетом Учреждении «46 Цен-тральный Научно-Исследовательский Институт» Министерства Обороны Российской Федерации.
Апробация Патент на изобретение Пониматкин В.Е, Пименов В.С., Каскевич Б.И., Артёмов Д.Г. «Корабельная частотонезависимая УКВ антенная система». №2019141345/28.
Свидетельство о регистрации ЭВМ:
1) №2019666795. Артёмов Д.Г., Пониматкин В.Е.,«Программа расчета вариантов радиотрасс при отражении радиосигналов ионосферных волн».

2) 2019615899., Мухитов Э.И, Пониматкин В.Е., Артёмов Д.Г. «Расчетно-логистический блок системы технического обеспечения производственно-логистического комплекса».

3) №2020616350. Мухитов Э.И, Пониматкин В.Е., Артёмов Д.Г. «Интеллектуальный и экранно-картографический блок системы технического обеспечения производственно-логистического комплекса».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трёх глав, за-ключения и списка литературы из 20 наименований. Объем работы 114 страниц, 9 рисунков и 1 таблица.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Распространение радиоволн в ионосфере.
§ 1.1. Состав ионосферы.
Ионосфера – ионизированная верхняя часть атмосферы выше 50км. В ионо-сфере образуется слабоионизированная плазма имеющая специфические свойства из-за высокой электропроводимости. Эти свойства влияют на характер распространения в ней радиоволн, благодаря чему становится возможным осуществление радиосвязи на большие расстояния.
Первые научные исследования ионосферы начались в 20-х годах прошлого века. С помощью зондирующих ионосферных станций посылались короткие сигналы различной частоты, наблюдая их отражение от различных областей ионосферы. Советский ученый Шулейкин М.В. в 1923г с помощью эмпирических данных предположил, что существует не менее двух ионосферных слоев, С.Чепмен в 1931г выдвинул теорию простого слоя.
В последствии сеть мировых зондирующих станций позволили создать гло-бальную картину ионосферных изменений. Оказалось, что в ионосфере ионы распределены неравномерно и она имеет слоистую структуру. Таких слоев оказалось несколько и их интенсивность периодически меняется в зависимости от времени суток, времени года и 11-летнего солнечного цикла. Самый верхний слой F ночью достигает 300-400км, а днем расщепляется на два слоя F1 и F2 на высоте 160-200км и 220-320км соответственно. Слой E находится на высоте 90-150км, D – 90км.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Рекомендация МСЭ-R P.533-11. Метод для прогнозирования рабочих характеристик ВЧ-линий. 02/2012.
2. Рекомендация МСЭ-R P.1239.2. Эталонные характеристики ионосферы, разработанные МСЭ-R. 02/2012.
3. М. П. Долуханов. Распространение радиоволн. / Связь. 1972г. 336 с.
4. IRI-2007. Internation Reference Ionosphere.
5. Рекомендации МСЭ-R P.1238-2. Данные о распространении и методы прогнозирования для планирования систем радиосвязи в диапазоне частот от 900 МГц до 100 ГГц.
6. Рекомендации МСЭ-R P.372. Радиошум. 09/2013.
7. Рекомендации МСЭ-R F.240. Защитное отношение сигнал/помеха для различных классов излучения в фиксированной службе на частотах ниже примерно 30 МГц.
8. Рекомендации МСЭ-R P.842-2. Расчет надежности и совместимости ВЧ радиосистем.
9. В. Л. Гинзбург, Теория распространения радиоволн в ионосфере. /УФН, 28:2 (1946), 155–201
10. А.Д.Данилова, Химия, атмосфера и космос. / Л. «Гидрометеоиздат», 1968г.
11. Н.И.Кабанов, Дальнее отражение от Земли на коротких волнах. / Радиотехника и Электроника, т.5. 1960, №10, стр.1576-1592.
12. А.И.Калинин, Е.Л.Черенкова. Распространение радиоволн и работа ра-диолиний. / М. Связь., 1971г.
13. А.Н.Казанцев. Поглощение коротких волн в ионосфере и напряженность электрического поля в месте приема. / Изв.АН СССР, ОТН, 1947, №9, стр.1107-1137.
14. Электронный ресурс. http://www.cqf.su/theory01.html
15. Электронный ресурс. https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/095/556.htm
16. Электронный ресурс. https://metanit.com/sharp/tutorial/
17. Электронный ресурс. https://docs.microsoft.com/ru-ru/dotnet/csharp/
18. Д.Рихтер. CLR via C#. Программирование на платформе Microsoft .NET Framework 4.0 на языке C#. / Питер. 2012г. 928с.
19. Э.Стиллмен, Д.Грин. Head First. Изучаем C#. /Питер. 2020г. 816с.
20. Электронный ресурс. https://itproger.com/course/csharp

Весь текст будет доступен после покупки