Комплексный подход к проведению натурных испытаний береговых объектов систем морской связи в диапазоне ОВЧ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Козуб Максим Сергеевич

• Козуб Максим Сергеевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Козуб Максим Сергеевич

Введение

1 Анализ состояния вопроса. Постановка задач исследования

1.1 Краткий обзор и анализ существующих систем морской радиосвязи в диапазоне ОВЧ

1.2 Особенности натурных испытаний береговых объектов

в диапазоне ОВЧ

1.3 Радиотехнический аспект натурных испытаний

1.3.1 Выбор модели распространения радиоволн

1.3.2 Учет электромагнитной совместимости береговых объектов

1.4 Постановка задач диссертационного исследования

1.5 Выводы по главе

2 Теоретические исследования ОВЧ радиоканалов систем обеспечения безопасности мореплавания

2.1 Особенности судовых радиоканалов в ОВЧ диапазоне

2.2 Формулировка и анализ параметров качества судовой ОВЧ радиосвязи

2.2.1 Направление Берег-Судно

2.2.2 Направление Судно-Берег

2.3 Расчет и анализ граничной дальности береговых радиостанций СОБМ в ОВЧ диапазоне

2.3.1 Направление Берег-Судно

2.3.2 Направление Судно-Берег

2.4 Результаты расчета и анализа граничной дальности береговых радиостанций СОБМ в ОВЧ диапазоне

2.4.1 Направление Берег-Судно

2.4.2 Направление Судно-Берег

2.5 Выводы по главе

3 Организационно-методический аспект проведения натурных испытаний

3.1 Особенности экспериментальной оценки ЭМС берегового объекта

3.1.1 Оценка ЭМС для радиотелефонии

3.1.2 Оценка ЭМС для ЦИВ

3.1.3Оценка ЭМС для АИС

3.2Особенности экспериментального определения зоны действия технических

средств радиосвязи берегового объекта

3.3Выводы по главе

4 Результаты проведения экспериментальной оценки ЭМС и определения граничной дальности берегового объекта

4.1 Описание берегового объекта

4.2 Результаты экспериментальной оценки ЭМС берегового объекта

4.3 Результаты экспериментального определения зоны действия технических средств радиосвязи берегового объекта

4.4 Выводы по главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

введение

Актуальность темы исследования

Приоритетом современного судоходства было и остается обеспечение безопасности мореплавания, заключающимся, в первую очередь, в сохранности жизни и здоровья экипажей судов, а также самих судов и перевозимых на них грузов.

В настоящее время сформирован комплекс международных и национальных нормативно-правовых документов, регулирующих обеспечение безопасности мореплавания, основой которого является Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 года — СОЛАС 74 (в редакции, действующей с 1 января 2017 года). В развитие СОЛАС 74 международными организациями, такими как Международная морская организация, Международный союз электросвязи (МСЭ) и другими издан целый ряд соответствующих резолюций и рекомендаций. Данные документы разработаны, в том числе для установления единообразных принципов и правил обеспечения безопасности мореплавания.

Одной из общих задач обеспечения безопасности мореплавания является создание, поддержание в работоспособном состоянии береговых объектов систем управления движением судов (СУДС) и береговых объектов Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ). Для их решения, а также в целях выполнения обязательств, вытекающих из участия Российской Федерации в конвенции СОЛАС 74, Министерство транспорта Российской Федерации осуществляет координацию деятельности, связанную с обеспечением функционирования радиотехнических средств береговых объектов СУДС и ГМССБ и проведением работ по регулярному освидетельствованию данных береговых объектов. При освидетельствовании береговых объектов СУДС и ГМССБ проводятся натурные испытания. Натурные испытания береговых объектов СУДС и ГМССБ являются основным и практически единственным способом подтвер-

ждения тактических характеристик радиотехнических средств данных объектов в их акватории функционирования, в частности таких как: зона действия берегового объекта, в пределах которой рассматриваемая система морской радиосвязи с заданной степенью вероятности (надежностью) выполняет свои функции, определенные их назначением; дальность действия (граничная дальность) береговой радиостанции, определяемое максимальным расстоянием, на котором обеспечивается заданное качество радиосвязи; помехоустойчивость береговой радиостанции, характеризуемая способностью надежно функционировать в условиях непреднамеренных помех в зоне действия береговой радиостанции, в том числе на граничной дальности.

Береговые объекты СУДС и ГМССБ, в общем случае, могут включать в себя множество радиотехнических средств радиосвязи с судами, но наиболее интенсивно эксплуатируемыми являются радиотехнические средства радиосвязи, работающие в диапазоне очень высоких частот (ОВЧ). В виду того, что натурные испытания применительно к радиотехническим средствам береговых объектов СУДС и ГМССБ, работающих в диапазоне ОВЧ, являются наиболее трудозатрат-ным этапом при процедуре освидетельствования, повышение их эффективности при сохранении и даже повышении уровня достоверности результатов испытаний определяет актуальность темы исследования.

Степень разработанности темы исследования

Особое влияние на тактические характеристики береговых объектов ГМССБ и СУДС оказывают условия распространения радиоволн, характеризуемые, в том числе рядом природных явлений: рассеяние; поглощение; рефракция; дифракция; интерференция и деполяризация радиоволн, анализом которых занимались такие основоположники теоретических основ как: Фок В.А., Долуханов М.П., Чернышов В.П., Якубов В.П., Урядов В.П. и другие. Все перечисленные явления, а также заложенные теоретические основы для их описания, использованы при разработке моделей распространения радиоволн такой организацией как МСЭ, а в частности Сектором радиосвязи МСЭ (МСЭ-Я). Основные

модели распространения радиоволн, главным образом, базируются на прогнозировании значений напряженности поля радиосигнала вдоль радиотрассы.

Кроме значения напряженности поля вдоль трассы при определении граничной дальности радиосвязи берегового объекта ГМССБ и СУДС необходимо учитывать степень обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) на данном береговом объекте. Общими вопросами обеспечения ЭМС занимались такие ученые как: Князев А.Д., Виноградов Е.М., Винокуров В.И., Харченко И.П., Михайлов А.С. и другие.

Также при определении граничной дальности радиосвязи берегового объекта ГМССБ и СУДС, работающего в диапазоне ОВЧ, необходимо знать пороговые значения количественных показателей качества радиосвязи.

Предварительный анализ действующих международных и национальных документов свидетельствует о том, что в настоящее время отсутствует комплексный подход к проведению натурных испытаний радиотехнических средств радиосвязи береговых объектов СУДС и ГМССБ, работающих в ОВЧ диапазоне.

Объектом исследования являются натурные испытания береговых объектов систем морской связи в диапазоне ОВЧ.

Предметом исследования является комплексный подход при проведении натурных испытаний береговых объектов систем морской связи.

Цель работы: разработать единую программу и методику проведения натурных испытаний береговых объектов систем морской связи в диапазоне ОВЧ на основе комплексного подхода.

Поставленная цель работы достигается решением ряда задач:

1) Провести обзор и анализ радиотехнических средств береговых объектов ГМССБ и СУДС, работающих в диапазоне ОВЧ, по итогам которых следует определить их технические характеристики для дальнейшего совместного / раздельного рассмотрения при комплексном подходе к проведению натурных испытаний; проанализировать методы прогнозирования напряженности электромагнитного поля в диапазоне ОВЧ; определить и обосновать применимость соответствующего метода прогнозирования, который являлся бы максимально достаточ-

ным для целей моделирования распространения радиоволн над морской поверхностью в диапазоне ОВЧ на этапе натурных испытаний.

2) Провести комплекс расчетно-теоретических исследований, включающих в себя ряд взаимосвязанных подзадач, таких как: проанализировать особенности судовых радиоканалов в ОВЧ диапазоне; сформулировать параметры качества судовой ОВЧ радиосвязи; провести расчет прогнозируемых значений напряженности поля радиосигнала и внешнего радиочастотного шума; ввести обобщающий параметр, связывающий основную характеристику радиоприемного устройства (РПУ) береговой радиостанции (чувствительность) с параметрами ЭМС берегового объекта (восприимчивость); разработать методику определения граничной дальности береговых и судовых радиостанций в ОВЧ диапазоне; составить и систематизировать графические зависимости граничной дальности.

3) Обосновать и описать методики измерений радиотехнических параметров и характеристик береговых объектов СУДС и ГМССБ, работающих в диапазоне ОВЧ, включая схемы измерений при экспериментальной оценке ЭМС берегового объекта и экспериментальном определения зоны действия береговой и судовой радиостанций применительно ко всем техническим средствам ОВЧ радиосвязи.

4) Провести испытания и представить результаты испытаний на реальном береговом объекте в соответствии с разработанной единой программой и методикой. Провести анализ полученных экспериментальных данных. Определить граничную дальность радиосвязи берегового объекта.

Научная новизна результатов исследования состоит в следующем:

1) Разработаны математические модели, определяющие действующие значения напряженности электрического поля в месте расположения судовой антенны и ЭДС на входе радиоприемного устройства берегового объекта, отличающиеся: получением указанных физических параметров в зависимости от заданных количественных показателей качества радиосвязи на выходе радиоприемного устройства, обобщением на разные системы морской связи в диапазоне ОВЧ, а также учетом всех типов шумов и помех естественного и искусственного происхождения.

2) Введен новый количественный показатель — фактическая чувствительность, определяющий обеспеченность электромагнитной совместимости берегового объекта по отношению к рассматриваемому радиоприемному устройству и отличающийся совокупным учетом всех типов шумов, а также помех, присутствующих в локальной группировке технических средств на береговом объекте.

3) Составлены уравнения граничной дальности радиосвязи, отличающиеся использованием новых критериев при ее определении: в направлении Судно-Берег от фактической чувствительности, в направлении Берег-Судно от требуемого действующего значения напряженности электрического поля сигнала в месте расположения судовой антенны. Результаты решения уравнений впервые систематизированы и представлены в виде многомерных графических зависимостей.

Теоретическая значимость работы

1) Результаты исследований, сформулированные в виде процедур оценивания граничной дальности береговых объектов, в основе которых стоит решение соответствующих уравнений в направлении Берег-Судно и Судно-Берег, дополняют имеющиеся теоретические положения об определении дальности морской радиосвязи в диапазоне ОВЧ.

2) Введение нового показателя в виде фактической чувствительности позволяет определить обеспеченность электромагнитной совместимости берегового объекта, что расширяет теоретические представления об оценке электромагнитной совместимости технических средств береговых объектов морской радиосвязи в диапазоне ОВЧ.

Практическая значимость работы

1) Результаты работы в виде разработанной комплексной программы и методики натурных испытаний, могут быть использованы при прогнозировании граничной дальности береговых объектов систем морской связи в диапазоне ОВЧ, например при их проектировании, а также в процессе подготовки и проведения натурных испытаний в рамках процедуры освидетельствования.

2) Результаты работы в виде разработанной методики экспериментальной оценки электромагнитной совместимости берегового объекта позволяют умень-

шить трудоемкость натурных испытаний в части подтверждения (определения) граничной дальности береговых объектов систем морской связи в диапазоне ОВЧ и уже используются испытательной лабораторией.

3) Результаты расчетов требуемых (пороговых) значений напряженности электрического поля сигнала в месте расположения судовой антенны могут использоваться при определении граничной дальности в направлении Берег-Судно для любого берегового объекта.

Методы исследований

При решении поставленных задач использовались: известные методы прогнозирования распространения радиоволн, основанные на статистическом анализе экспериментальных данных; численное (компьютерное) моделирование, основанное на интерполяции / экстраполяции полученных эмпирическим путем зависимостей напряженности поля; методы радиофизических измерений.

Положения, выносимые на защиту

1) Разработанная, обоснованная и апробированная единая программа и методика натурных испытаний, заключающаяся в комплексном использовании рас-четно-теоретических, организационно-методических и непосредственно практических мероприятий, позволяющих повысить повторяемость и достоверность результатов, а также уменьшить трудоемкость натурных испытаний в части подтверждения (определения) граничной дальности береговых объектов систем морской связи в диапазоне ОВЧ.

2) Математические соотношения, описывающие взаимосвязь параметров качества радиосвязи с требуемыми для их достижения: действующими значениями напряженности электрического поля в месте расположения судовой антенны и ЭДС на входе радиоприемного устройства берегового объекта с учетом всех типов шумов и помех, присутствующих на судне и в локальной группировке технических средств берегового объекта.

3) Показатель обеспеченности электромагнитной совместимости берегового объекта в виде фактической чувствительности, а также результаты прогнозирова-

ния и экспериментального определения граничной дальности систем морской связи в диапазоне ОВЧ в направлении Судно-Берег на его основе.

4) Методика экспериментальной оценки электромагнитной совместимости берегового объекта, основанная на измерении фактической чувствительности.

5) Методика определения и полученные на ее основе требуемые (пороговые) действующие значения напряженности электрического поля в месте расположения судовой антенны для использования их при решении уравнений граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно для любого берегового объекта вне зависимости от его географического месторасположения. Указанные значения определены с учетом типовых параметров судового оборудования и учитывают как внутренние шумы судового радиоприемного устройства, так и внешние шумы и помехи на судне.

Степень достоверности результатов исследования

Достоверность результатов исследования, приведённых в диссертационной работе, подтверждается результатами компьютерных вычислений и экспериментальными измерениями, проведёнными на реальном береговом объекте, а также основана на корректном проведении расчетов при использовании известной модели распространения радиоволн и, соответствующем методе прогнозирования напряженности электрического поля радиосигнала вдоль радиотрассы.

Реализация и внедрение результатов исследований

Результаты диссертационного исследования использованы:

— в научно исследовательской работе, выполненной «Испытательным центром «Омега» — филиалом ФГБУ НИИР для ФГУП Росморпорт (договор № 19512/10-35 от 11.02.2020);

— в стандартах организации ФГУП «Росморпорт» СтО 14649425-00062021, СтО 14649425-0008-2021;

— в деятельности испытательной лаборатории ИЦ ФГБУ НИИР при подготовке и проведении натурных испытаний береговых объектов ГМССБ и СУДС, работающих в диапазоне ОВЧ;

— для проведения практических занятий по дисциплине «Современные судовые телекоммуникационные системы» при подготовке обучающихся по специальности 11.05.01 Радиотехнические системы и комплексы СевГУ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Комплексный подход к проведению натурных испытаний береговых объектов систем морской связи в диапазоне ОВЧ»

Апробация работы

Основные положения и результаты исследования были представлены и обсуждались на:

— 76-й Научно-технической конференции Санкт-Петербургского НТО РЭС им. А.С. Попова / СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Санкт-Петербург, 2021;

— 17-й Международной научно-технической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций, РТ-2021». Севастополь, 2021;

— 18-й Международной научно-технической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций, РТ-2022». Севастополь, 2022;

— 19-й Международной научно-технической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций, РТ-2023». Севастополь, 2023;

— 32-й Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо'2023). Севастополь, 2023.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 6 научных статей в журналах, рецензируемых ВАК РФ.

Личный вклад автора

Результаты исследований, научная новизна и положения, выносимые на защиту, получены либо автором лично, либо при его непосредственном участии.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности

Диссертация соответствует специальности 2.2.15. Системы, сети и устройства телекоммуникаций в части п.п. 4, 18, 19 ее паспорта.

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит список сокращений и условных обозначений, список литературы из 71 наименования, пять приложений. Общий объем диссертации 202 страницы, включая 13 таблиц, 28 рисунков.

1 анализ состояния вопроса. постановка задач

исследования

1.1 Краткий обзор и анализ существующих систем морской радиосвязи

в диапазоне ОВЧ

Одними из основных радиотехнических систем обеспечения безопасности мореплавания (СОБМ) являются глобальная морская система связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ) и система управления движением судов (СУДС).

ГМССБ являет собой комплекс обязательных технических мер, инфраструктуры и правил для оказания помощи в аварийных ситуациях в мировом океане и обеспечению безопасности судоходства. ГМССБ включает в себя множество элементов (подсистем), объединенных общей концепцией, основанной на организации скоординированной поисково-спасательной операции с минимальными временными затратами. В данной операции основное участие принимают поисково-спасательные организации, а также суда в районе бедствия. ГМССБ в данном случае обеспечивает оперативную связь, а также передачу информации, необходимую для обеспечения безопасности мореплавания, включая навигационные и метеорологические предупреждения [1, 2, 3].

Береговые станции (БС) морского района А1 (МР А1), являющиеся неотъемлемой технической частью ГМССБ, обеспечивают в диапазоне ОВЧ морской подвижной службы постоянную возможность приема сообщений о бедствии с использованием цифрового избирательного вызова (ЦИВ) и устойчивую связь с судами в режиме радиотелефонии [3,4]. БС МР А1 ГМССБ включает центр управления и одну или более базовых радиостанций (БзС) — см. рисунок 1.1.

БС МР А1 ГМССБ должны прикрепляться к морскому спасательно-координационному центру / подцентру, обеспечивать устойчивую радиосвязь с

судами при бедствии и для обеспечения безопасности в установленной рабочей зоне, находиться в непрерывной эксплуатации [6]. Интегральный показатель эксплуатационной доступности объектов БС МР А1 ГМССБ должен быть с учетом времени проведения ремонтно-восстановительных и профилактических работ не хуже 99,9 %, что соответствует 8 часам нерабочего состояния в год [4].

Рисунок 1.1 — Функциональная схема морской радиосвязи

в диапазоне ОВЧ

Основные функции, обеспечиваемые радиооборудованием МР А1 ГМССБ, определены в [4, 5]:

— постоянное радионаблюдение с использованием ЦИВ на канале 70 (частота 156,525МГц) в диапазоне ОВЧ морской подвижной службы;

— прием и передача радиотелефонных сообщений категорий бедствия, безопасности и срочности на (дежурном) канале 16 (частота 156,8 МГц);

— прием и передача радиотелефонных сообщений, связанных с безопасностью мореплавания, как минимум, на одном ином (рабочем) частотном канале.

Основные технические характеристики средств радиосвязи для МР А1 ГМССБ приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 — Основные технические характеристики средств радиосвязи для МР А1 ГМССБ [4,6,7]

Параметр Значение

Частотный диапазон:

— одночастотный режим 156,3... 156,875 МГц

— двухчастотный режим передача 156,025... 157,425 МГц

— двухчастотный режим прием 160,625. 162,025 МГц

Частотный разнос между каналами 25 кГц

Типы модуляций и классов излучения:

радиотелефония: Б3Е — телефония с частотной модуляцией

ЦИВ: 02Б — фазовая модуляция, один канал, содержащий дискретную или цифровую информацию, с использованием модулируемой поднесущей

СУДС также является составляющей СОБМ, которая особенно актуальна в районах с высокой интенсивностью движения судов, в районах со сложными гидрографическими, гидрологическими и метеорологическими условиями и т.п. [14]. Целью СУДС является повышение безопасности и эффективности судоходства, улучшение охраны человеческой жизни на море и защиты морской среды и/или прилегающего района побережья, участков, где проводятся работы, и прибрежных установок от возможного неблагоприятного влияния морского судоходства [8].

Для организации повседневной деятельности, эксплуатации технических средств, а также для размещения оборудования и персонала, в составе СУДС создаются береговые объекты: центры СУДС и информационные радиотехнические посты (РТП) СУДС [4], находящиеся на удалении от центров СУДС (см. рисунок 1.1).

Рабочая зона технических средств СУДС, расположенных на береговых объектах является акваторией, в пределах которой обеспечивается функциониро-

вание технических средств с заданной эффективностью. Для каждого вида технических средств СУДС устанавливается отдельная рабочая зона [8].

Технические средства СУДС, расположенные на береговых объектах и работающие в ОВЧ диапазоне, включают:

— средства радиосвязи с судами в режиме радиотелефонии [4];

— средства автоматической информационной (идентификационной) системы (АИС) [9, 10, 11, 12].

Рабочие зоны средств радиосвязи в режиме радиотелефонии и средств АИС должны надежно перекрывать зону действия СУДС. Выполнение этого требования обеспечивается установкой одного или нескольких РТП СУДС с возможностью связи с судами на одном или нескольких рабочих каналах, не используемых другими береговыми службами. Основные характеристики средств радиосвязи СУДС, работающих в ОВЧ диапазоне, представлены в таблице 1.2. Таблица 1.2 — Основные характеристики средств радиосвязи СУДС, работающих в ОВЧ диапазоне

Параметр Значение

Автоматическая информационная (идентификационная) система (АИС):

Частотный диапазон: 161,975 МГц (АК 1) и 162,025 МГц (АК 2)

Частотный разнос между каналами 25 кГц

Вид доступа ТБМА

Радиотелефония: Б3Е — телефония с частотной модуляцией

Частотный диапазон:

— одночастотный режим 156,3. 156,875 МГц

— двухчастотный режим передача 156,025. 157,425 МГц

— двухчастотный режим прием 160,625.162,025 МГц

Частотный разнос между каналами 25 кГц

На основании проведенного краткого обзора и анализа береговых объектов ГМССБ и СУДС в диапазоне ОВЧ можно выделить некоторые особенности.

1) Технические средства ОВЧ радиосвязи, размещенные на береговых объектах, в режиме радиотелефонии для МР А1 ГМССБ и для СУДС имеют идентичные технические характеристики по типам модуляций, частотным диапазонам, частотному разносу между каналами и др. Это позволяет применить однотипные подходы при натурных испытаниях данных береговых объектов в части этих технических средств.

2) Технические средства, обеспечивающие прием/передачу сообщений ЦИВ для МР А1 ГМССБ и технические средства АИС для СУДС, представляют собой различные цифровые системы приема/передачи информации и должны рассматриваться отдельно и независимо друг от друга, а также от режима радиотелефонии.

Однако, вне зависимости от сходства или отличий в работе технических средств береговых объектов, все они должны пройти натурные испытания [4] в рамках обязательной процедуры освидетельствования согласно [13].

1.2 Особенности натурных испытаний береговых объектов

в диапазоне ОВЧ

Основополагающим документом, определяющим требования к техническим средствам береговых объектов и центров СУДС и ГМССБ в Российской Федерации, является [4]. Требования, приведенные в [4], в том числе распространяются и на технические средства радиосвязи в диапазоне ОВЧ данных береговых объектов. Подтверждение требований [4] осуществляется, в том числе с помощью натурных испытаний береговых объектов, что указано в следующих пунктах данного документа:

— пункт 22 «По завершении строительства (реконструкции) СУДС, а также при вводе в эксплуатацию новых объектов и технических средств проводятся натурные испытания в целях установления фактических географических границ рабочих зон и других эксплуатационных характеристик технических средств»;

— пункт 33 «Зона действия СУДС должна быть перекрыта рабочими зонами основных технических средств. Рабочие зоны определяются для каждого вида основных технических средств СУДС посредством натурных испытаний»;

— пункт 150 «Границы рабочих зон объектов ГМССБ определяются в соответствии с критериями, приведенными в [1], и уточняются при проведении натурных испытаний»;

— пункт 155 «По завершении строительства (реконструкции) объектов ГМССБ проводятся натурные испытания в целях установления границ рабочих зон»;

— пункт 236 «Рабочие зоны береговых станций АИС в составе СУДС должны быть обоснованы расчетами при проектировании и подтверждаться результатами натурных испытаний».

Таким образом, [4] регламентирует проведение натурных испытаний для подтверждения рабочих зон (зон действия) всех береговых объектов ГМССБ и СУДС и, в частности:

— береговых объектов ГМССБ, работающих в диапазоне ОВЧ, которые включают в себя радиотелефонию и ЦИВ;

— береговых объектов СУДС, работающих в диапазоне ОВЧ, которые включают в себя радиотелефонию и АИС.

При этом определение термина «натурные испытания» представлено в документе [15], согласно которому натурные испытания — это испытания объекта в условиях, соответствующих условиям его использования по прямому назначению с непосредственным оцениванием или контролем определяемых характеристик и свойств объекта.

При этом испытания считаются «натурными» в случае выполнения трех основных условий.

1) Испытаниям подвергается непосредственно изготовленная продукция (т.е. объект испытаний) без применения моделей изделия или его составных частей.

2) Испытания проводятся в условиях и при воздействиях на продукцию, соответствующих условиям и воздействиям использования по целевому назначению.

3) Определяемые характеристики свойств объекта испытаний измеряются непосредственно и при этом не используются аналитические зависимости, отражающие физическую структуру объекта испытаний и его составных частей. Допускается использование математического аппарата статистической обработки экспериментальных данных.

Проведем анализ вышеперечисленных условий. Объектом испытаний в соответствии с [4] в диапазоне ОВЧ являются береговые объекты ГМССБ и СУДС. При этом, не все определяемые характеристики объекта испытаний, приведенные в документе [4], могут быть измерены непосредственно без использования аналитических зависимостей и, соответственно, их испытания не могут считаться натурными. К таким характеристикам относятся:

1) зона действия АИС СУДС. АИС является самоорганизующейся системой ТЭМА, что значительно усложняет проведение прямых измерений. Возможна замена на момент проведения испытаний приемо-передающего оборудования АИС на оборудование, позволяющее создавать непрерывное излучение, что не в полной мере обеспечивает режим работы судовой АИС, а это, в свою очередь, приводит к тому, что система АИС конкретного СУДС на время проведения испытания вообще отключается и не работает в эксплуатационном режиме, то есть не может выполнять своих функций. Кроме того, как и в направлении Судно-Берег, так и в направлении Берег-Судно в этом случае сложно будет обеспечить точные значения типовых параметров;

2) рабочие зоны БС МР А1 ГМССБ. Согласно [1] для подтверждения данных зон требуется измерение напряженности поля. Значения напряженности поля сигнала могут быть адекватно измерены в процессе натурных испытаний только в направлении Берег-Судно.

С учетом вышесказанного, определение данных характеристик должно осуществляться на основе испытаний с использованием моделей. Испытания с

использованием моделей включают проведение расчетов на математических или физико-математических моделях объекта испытаний и (или) воздействий на него в сочетании с натурными испытаниями объекта и его составных частей (опытно-теоретический метод испытаний), а также применение физической модели объекта испытаний или его составных частей. Данные натурных испытаний необходимы в качестве исходных данных для моделирования, а также используются для проверки правильности функционирования объекта испытаний (способности объекта выполнять задачи, для решения которых он предназначен, и т.д.) [15].

Однако подтверждение требуемых характеристик объектов и центров ГМССБ и технических средств СУДС путем проведения испытаний с использованием моделей в полном соответствии с определением данного термина не конкретизируется в [4].

Таким образом, при достаточно четком разграничении и определении разных видов испытаний [15], с учетом сложившийся практики проведений освидетельствования береговых объектов и центров СОБМ, будем понимать термин «натурные испытания» в более широком смысле, включающем предварительные расчетно-теоретические и организационно-методические мероприятия, как это проиллюстрировано на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2

— Комплекс мероприятий при проведении натурных испытаний

Отмечая достаточно объемный перечень существующих нормативных документов, описывающих и регламентирующих состав и параметры береговых объектов СОБМ, документы, которые бы приводили методы проведения натурных испытаний береговых объектов СОБМ, практически отсутствуют, в том числе и в [4].

Из зарубежных документов, в какой-то мере позволяющих получить информацию о методах проведения натурных испытаний СУДС, можно отметить только [14]. Раздел 13 данного документа регламентирует необходимость проверки работоспособности оборудования СУДС перед вводом в эксплуатацию, что включают следующие действия:

— одобрение типа отдельного оборудования в соответствии с требованиями законодательства отдельных стран;

— другие проверочные испытания для конкретного оборудования, как того требует отдельный орган СУДС;

— проверка оборудования перед поставкой в виде заводских приемочных испытаний.

Проверка отдельного оборудования или систем при установке и настройке на работу, но перед эксплуатационным использованием, должна проводиться в форме приемочных испытаний на месте.

Тем не менее, документ [14] описывает общие процедуры, необходимые для приемки объекта. Он дает важную информацию о том, что при приемке объекта на месте по возможности должны быть максимально использованы результаты заводских испытаний, которые, конечно, должны быть подтверждены или присутствием представителя администрации СУДС на таких испытаниях или документацией на технические средства. При этом на испытания объекта на месте необходимо выносить только те параметры, которые не могут быть подтверждены заводскими испытаниями. Сами методы проведения испытаний в [14] не оговорены.

Некоторая информация о проведении натурных испытаний объектов ГМССБ содержится в [1]. В приложении 3 данного документа, посвященном кри-

териям создания морских районов ГМССБ указано, что дальность действия ОВЧ радиосвязи в морской зоне А1 должна быть подтверждена измерениями напряженности поля, однако, при этом, не указаны численные значения пороговой (необходимой) напряженности поля, условия и методы ее измерения.

Приведенный в [1] способ подтверждения дальности действия технических средств радиосвязи в направлении Берег-Судно является универсальным с той точки зрения, что подтверждая требуемое значение напряженности поля в зоне действия технического средства, автоматически обеспечивается требуемое качество радиосвязи (отношение сигнал/шум на выходе радиоприемного устройства или заданный коэффициент ошибок) для любого судна, технические характеристики оборудования которого соответствуют минимально требуемым, и определенным в [16].

Однако подход, предлагаемый в [1], для подтверждения дальности действия радиосвязи малопригоден для направления Судно-Берег, так как не учитывает технических параметров берегового оборудования, которое, и должно проверяться в процессе проведения натурных испытаний при освидетельствовании.

Также следует отметить, ни в [1], ни в каком-либо другом документе не приведены требования к необходимому отношению сигнал/шум на входе приемников для оборудования ОВЧ радиосвязи (радиотелефония, ЦИВ, АИС) как к параметру, определяющему качество радиосвязи. Согласно [1] невозможно определить, какие же значения напряженности поля должны быть для обеспечения необходимого отношения сигнал/шум на входе приемника.

Существенный интерес представляет информация, приведенная в [17], где в подразделе Р приведены стандарты расчета УКВ-покрытия береговых станций общего пользования. В соответствии с [17] требования к приему морским УКВ-судовым приемником удовлетворяются, если напряженность поля от береговой станции составляет не менее 17 дБмкВ/м, что эквивалентно напряжению на входе приемника 1,8 мкВ на входном сопротивлении 50 Ом. Наиболее интересным моментом этого документа является то, что изначально рассчитано значение напряженности поля 17 дБмкВ/м для некоторого «типового» судна, которое применимо

для всех береговых объектов, откуда и вытекает метод подтверждения зоны обслуживания в виде измерения напряженности поля. При этом не приведен метод расчета этого значения и, соответственно, не известно, для каких параметров судового оборудования (в том числе и отношения сигнал/шум на выходе приемника) получено данное значение. Рассматривается только направление Берег-Судно, что, соответственно, не может являться подтверждением рабочей зоны технического средства в целом с учетом необходимости обеспечения двусторонней радиосвязи.

Также необходимо обратить внимание на [18], в котором подробно описывается процедура расчета ожидаемой дальности УКВ радиосвязи с подвижными объектами. В данном документе достаточно подробно описан расчет дальности радиосвязи с учетом высот установки антенн, требуемого отношения сигнал/шум на выходе приемника и уровня внешнего шума. При этом отсутствует учет внешних помех, попадающих в приемный тракт по нелинейным каналам приема.

Таким образом, на основе представленной информации, можно сделать некоторые выводы.

1) Освидетельствование береговых объектов ГМССБ и СУДС, в том числе работающих в ОВЧ диапазоне, должно включать в себя этап натурных испытаний.

2) Натурные испытания береговых ГМССБ и СУДС, работающих в ОВЧ диапазоне, будем понимать в более широком смысле, включающем в себя не только экспериментальные испытания, но и комплекс расчетно-теоретических и организационно-методических мероприятий.

3) Документы, которые бы содержали детализированные методы проведения натурных испытаний береговых объектов ГМССБ и СУДС, работающих в ОВЧ диапазоне, практически отсутствуют. Необходимая информация разрознена и требует комплексного применения.

4) Способ подтверждения дальности действия технических средств радиосвязи в направлении Берег-Судно путем измерения напряженности поля в зоне

действия берегового объекта не подходит для направления Судно-Берег, так как не учитывает фактических технических параметров берегового оборудования.

1.3 Радиотехнический аспект натурных испытаний

К основным тактическим характеристикам [33, 34, 35] береговых объектов систем морской радиосвязи, в том числе и береговых объектов ГМССБ и СУДС, работающих в ОВЧ диапазоне, подтверждение и/или определение которых необходимо провести в ходе натурных испытаний, относятся:

— зона действия берегового объекта, в пределах которой рассматриваемая система морской радиосвязи с заданной степенью вероятности (надежностью) выполняет свой функции, определенные их назначением;

— дальность действия (граничная дальность) береговой радиостанции, определяемое максимальным расстоянием, на котором обеспечивается заданное качество радиосвязи;

— помехоустойчивость береговой радиостанции, характеризуемая способностью надежно функционировать в условиях непреднамеренных помех в зоне действия береговой радиостанции, в том числе на граничной дальности.

Перечисленные основные тактические характеристики береговых объектов систем морской радиосвязи неразрывно связаны и определяются техническими характеристиками береговых и судовых радиостанций. К ним относятся: рабочие частоты; мощности берегового и судового радиопередающих устройств (РПДУ); чувствительности берегового и судового радиоприемных устройств (РПУ); характеристики береговой и судовой антенны, включая высоты их установки; характеристики антенно-фидерных трактов и др.

Особое влияние на тактические характеристики береговых объектов систем морской радиосвязи, такие как зона действия и граничная дальность береговой и судовой радиостанций, оказывают условия распространения радиоволн, характеризуемые в том числе рядом природных явлений: рассеяние; поглощение; рефракция; дифракция; интерференция и деполяризация радиоволн [36, 19, 37].

Распространение радиоволн в тропосфере (нижних слоях атмосферы) сопровождается затуханием радиоволн, вследствие естественного рассеяния, резонансного поглощения молекулами кислорода и водяного пара, а также рассеяния гидрометеорами (дождь, туман, снег и т.п.) и различными аэрозолями (частицами пыли, дыма и др.).

Рефракция радиоволн в тропосфере, характеризуемая искривлением траектории распространения радиоволн, вследствие неоднородной среды распространения. Рефракция радиоволн определяется вертикальным градиентом диэлектрический проницаемости тропосферы и может приводить как к уменьшению граничной дальности, так и к ее увеличению.

Дифракция радиоволн, проявляющаяся в огибании радиоволнами различных препятствий, вследствие их волнового характера распространения, наиболее существенна за различными препятствиями, а также на и за границей прямой радиовидимости.

На интерференцию и деполяризацию радиоволн оказывает основное влияние подстилающая поверхность, ее параметры, такие как комплексная диэлектрическая проницаемость, «гладкость» и др., также приводящее к изменению дальности действия радиосистемы.

Все перечисленные явления в той или иной степени отражаются в соответствующей модели распространения радиоволн.

1.3.1 Выбор модели распространения радиоволн

Натурные испытания береговых объектов ГМССБ и СУДС, работающих в ОВЧ диапазоне, включают в себя комплекс расчетно-теоретических мероприятий. В первую очередь данные мероприятия связаны, в общем случае, с выбором модели распространения радиоволн и, соответствующем выбором метода прогнозирования напряженности электромагнитного поля как основополагающей среды распространения радиоволн [18, 20].

При выборе модели распространения радиоволн особую роль также играет наличие и возможность учета исходной информации для моделирования, напри-

мер, профиль трассы с характером подстилающей поверхности; климатические и географические показатели местности, используемый вид поляризации и др.

Учитывая все многообразие методов прогнозирования распространения радиоволн и используемых в них моделях, а также рекомендаций для их применения, 3-й исследовательской комиссией по радиосвязи разработана обобщающая рекомендация МСЭ, являющаяся руководством по использованию моделей распространения радиоволн и которая информирует о наиболее подходящих для конкретных применений [22]. Из проведенного анализа данного документа следует, что для применения в диапазоне ОВЧ для береговых объектов ГМССБ и СУДС можно использовать модели, изложенные в [23, 24, 25]. Также, проанализировав ссылочные документы, стоит отдельно рассмотреть [21, 26].

Одной из наиболее учитывающей многообразие факторов, влияющих на распределение напряженности поля вдоль трассы распространения, таких, как профиль трассы; диэлектрические характеристики подстилающей поверхности вдоль трассы и атмосферы в приводном слое; высоты установки и параметры антенн; мощность и частота и т.д. является [23], где представлена универсальная модель наземного распространения радиоволн для широкого применения в полосе частот 30 МГц — 50 ГГц. Данная модель позволяет прогнозировать потери распространения на трассе с расстояниями от 3 км до 1000 км с учетом статистических данных вследствие как усиления сигнала, так и его замираний фактически в пределах от 0 до 100% времени и, которая хорошо подходит для использования в моделировании. Именно учет этих замираний, позволяющий делать прогноз с временем доступности до 100%, делает эту рекомендацию наиболее перспективной. Однако использование рекомендации предполагает наличие профиля местности, в котором указываются высоты земной поверхности над уровнем моря, будь то суша или водная поверхность, в точках вдоль радиотрассы. Данная рекомендация является наиболее полной по учету частных моделей и широте допустимых диапазонов применения. Основным недостатком ее является большая трудоемкость вычислений, что позволяет ее использование только в специализи-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Козуб Максим Сергеевич, 2025 год

список литературы

1. Обеспечение радиослужб для глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ) [Электронный ресурс] // Резолюция ИМО А.801(19). — 1995. — Режим доступа: https://wwwcdn.imo.org/ lo-calresources/en/KnowledgeCentre/IndexofIMOResolutions/AssemblyDocuments/ A.801(19).pdf.

2. Резников В.Ю. Судовая радиосвязь: справочник по организации и радиооборудованию ГМССБ / В.Ю. Резников, Ю.М. Устинов, А.А. Дуров, Д. А. Ба-кеев, B.C. Кан. — СПб.: Судостроение, 2002. — 480 с.

3. Афонин И.Л. Современные судовые телекоммуникационные системы и международная радиосвязь: учеб. пособие / И.Л. Афонин, А.В. Мельников. — М.: Директ-Медиа, 2023. — 193 с.

4. Требования к радиолокационным системам управления движением судов, объектам инфраструктуры морского порта, необходимым для функционирования Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности, объектам и средствам автоматической информационной системы, службе контроля судоходства и управления судоходством : [Приказ министерства транспорта Российской Федерации утв. 23.07.2015 № 226, зарегистрированный в Министерстве юстиций №39517 от 28.10.2015], 2015. — 37 с.

5. Руководство для использования в морской подвижной и морской подвижной спутниковой службах [Электронный ресурс] // ITU. — 2013. — Режим доступа: https://docs.google.com/file/d/0B5TXBA3xoAqIbkhocmFyd09XRkE/ view?resourcekey=0-s7TwcG-rYKx_SADw4q4k5Q.

6. Шишкин А.В. Глобальная морская система связи при бедствии и для обеспечения безопасности мореплавания: учеб. пособие / А.В. Шишкин, В.М. Кошевой, В.И. Купровский, С.Л. Ефимов. — М.: РосКонсульт, 2001. — 272 с.

7. Australian Global Maritime Distress and Safety System (GMDSS) [Электронный ресурс]. — 2018. — Режим доступа: https://www.amsa.gov.au/ sites/default/files/amsa372-gmdss-handbook-2018.pdf.

8. Положение о системах управления движением судов : [Государственная служба морского флота Минтранса РФ], 2002. — 18 с.

9. Рекомендации по эксплуатационным требованиям к универсальной судовой системе автоматического опознавания (AIS) [Электронный ресурс] // Резолюция ИМО MCS.74. — 1998. — Режим доступа: https://wwwcdn.imo.org /localresources/en/0urWork/Safety/Documents/AIS/Resolution%20MSC.74(69).pdf.

10. Технические характеристики системы автоматической идентификации, использующей многостанционный доступ с временным уплотнением каналов в полосе ОВЧ морской подвижной службы [Электронный ресурс] // Рекомендация МСЭ-R M.1371. — 2010. — Режим доступа: https://www.itu.int/ dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M. 1371-4-201004-S 11PDF-R.pdf.

11. Временные решения для более эффективного использования диапазона 156-174 МГц станциями морской подвижной службы [Электронный ресурс] // Рекомендация МСЭ-R М.1084-3. — 1998. — Режим доступа: https: //www. itu. int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M. 1084-3-199810-S!! PDF-E. pdf.

12. IEC 61993-2 Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems — Automatic identification systems (AIS) — Part 2: Class A shipborne equipment of the automatic identification system (AIS). Operational and performance requirements, methods of test and required test results. — IEC, 2018. — 306 c.

13. Положение об одобрении типов аппаратуры и освидетельствовании объектов и центров : [Приказ Министерства транспорта Российской Федерации от 10 февраля 2010 г. № 32, зарегистрированный в Министерстве юстиций №17535 от 09.06.2010], 2010.

14. Establishing functional and performance requirements for VTS Systems and equipment [Электронный ресурс] // IALA Guideline G1111. Edition 2. — 2022. — Режим доступа: https://www.iala-aism.org/product/g1111/.

15. ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения (с изменением № 1). — М.: Стандартинформ, 2011. — 24 с.

16. Эксплуатационные требования к судовым УКВ радиоустановкам, обеспечивающим радиотелефонную связь и цифровой избирательный вызов [Электронный ресурс] // Резолюция ИМО А.803(19). — 1995. — Режим доступа: https://wwwcdn. imo. org/localresources/en/KnowledgeCentre/IndexofIMOResolutions/ AssemblyDocuments/A.803(19).pdf

17. Stations in the maritime services [Электронный ресурс] // Electronic Code of Federal Regulations (e-CFR). Part 80. — 1986. — Режим доступа: https://www. ecfr. gov/current/title-47/chapter-I/subchapter-D/part-80.

18. Методика определения ожидаемой дальности УКВ радиосвязи с подвижными объектами [Текст] / Министерство строительства СССР. ЦБТИ. — М. : [б. и.], 1970. — 46 с.

19. Чернышов, В.П. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства / В.П. Чернышов, Д.И. Шейнман. — М.: Связь, 1973. — 408 с.

20. Родос Л.Я. Электродинамика и распространение радиоволн: учеб. пособие / Л.Я. Родос. — СПб.: СЗТУ, 2007. — 90 с.

21. Распространение радиоволн за счет дифракции [Электронный ресурс] // Рекомендация МСЭ-R P.526-15. — 2019. — Режим доступа: https://www. itu. int/dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P .526- 15-201910-IllPDF-R.pdf.

22. Руководство по использованию методов прогнозирования распространения радиоволн, разработанных 3-й Исследовательской комиссией по радиосвязи [Электронный ресурс] // Рекомендация МСЭ-R P.1144-7. — 2015. — Режим доступа: https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P. 1144-7-201507-S!!PDF-R.pdf.

23. Универсальная модель наземного распространения радиоволн для широкого применения в полосе частот 30 МГц - 50 ГГц [Электронный ресурс] // Рекомендация МСЭ-R P.2001-1. — 2013. — Режим доступа: https://www. itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P.2001-1-201309-S!! PDF-R.pdf.

24. Метод прогнозирования распространения сигнала на конкретной трассе для наземных служб "из пункта в зону" в диапазонах УВЧ и ОВЧ [Электронный ресурс] // Рекомендация МСЭ-Я Р.1812-4. — 2015. — Режим доступа: ШрБ^/^^^^ йи. Ш/ ёшв_риЬгес/йи-г/гес/р/К-КЕС-Р. 1812-4-201507-IllPDF-R.pdf.

25. Метод прогнозирования для трасс связи "пункта с зоной" для наземных служб в диапазоне частот от 30 МГц до 3000 МГц [Электронный ресурс] // Рекомендация МСЭ-К Р. 1546-5. — 2013. — Режим доступа: https://www.itu.int/dшs_puЬгec/itu-г/гec/p/R-REC-P.1546-5-201309-I!!PDF-R.pdf.

26. Расчет ослабления в свободном пространстве [Электронный ресурс] // Рекомендация МСЭ-К Р.525-3. — 2016. — Режим доступа: https://www.itu.int/dшs_puЬгec/itu-г/гec/p/R-REC-P.525-3-201611-S!!PDF-R.pdf.

27. Кривые распространения диапазонов ОВЧ и УВЧ для частот от 30 МГц до 1 000 МГц [Рекомендация МСЭ^ К370-7].

28. Финальные акты Региональной конференции радиосвязи по планированию цифровой наземной радиовещательной службы в частях Районов 1 и 3 в полосах частот 174-230 МГц и 470-862 МГц [РКР 06, Женева], 2006.

29. Виноградов Е.М. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств / Е.М. Виноградов, В.И. Винокуров, И.П. Харченко. — Л.: Судостроение, 1986. — 264 с.

30. Князев А.Д. Элементы теории и практики обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств / А.Д. Князев. — М.: Радио и связь, 1984. — 336 с.

31. Михайлов А.С. Измерение параметров ЭМС РЭС / А.С. Михайлов. — М.: Связь, 1980. — 200 с.

32. ГОСТ 24375-80. Радиосвязь. Термины и определения. — М.: Издательство стандартов, 1980. — 58 с.

33. Гришин Ю. П. Радиотехнические системы: учеб. для вузов / Ю. П. Гришин, В. П. Ипатов, Ю. М. Казаринов и др.; Под ред. Ю. М. Казаринова. — М.: Высшая школа, 1990. — 496 с.

34. Зибров А. А. Радиотехнические системы: учебное пособие / А. А. Зи-бров, С. В. Ветров, А. И. Климов, В. И. Юдин, Ю. Г. Пастернак. — Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2002. — 189 с.

35. Системы и средства радиосвязи морской подвижной службы: справочник / К.К. Венскаускас, С.Г. Каргополов, С.А. Михайлова, Д.П. Степаненко. — Л.: Судостроение,1986. — 432 с.

36. Долуханов М.П. Распространение радиоволн: учеб. для вузов / М.П. Долуханов — М.: Связь, 1972. — 336 с.

37. Яковлев О.И. Распространение радиоволн: учеб. / О.И. Яковлев, В.П. Якубов, В.П. Урядов, А.Г. Павельев. Под ред. О.И. Яковлева. — М.: ЛЕНАНД, 2009. — 496 с.

38. Буга Н.Н. Радиоприемные устройства: учебник для ВУЗов / Н.Н. Буга, А.И. Фалько, Н.И. Чистяков; Под ред. Н.И. Чистякова. — М.: Радио и связь, 1986. — 320 с.

39. Малевич И.Ю. Радиоприемные устройства: учебное пособие / И.Ю. Малевич — Мозырь: Издательский дом «Белый Ветер», 2000. — 204 с.

40. Фомин Н.Н. Радиоприемные устройства / Н.Н. Фомин, Н.Н. Буга, О.В. Головин и др.; Под редакцией Н.Н. Фомина. — 3-е издание, стереотип. — М.:Горячая линия — Телеком, 2007. — 520 с.

41. Проценко, М.Б. Основные направления совершенствования натурных испытаний береговых объектов и центров СУДС и ГМССБ / М.Б. Проценко, В.В. Громоздин, В.И. Коваленко // Труды НИИР. — 2019. — №1. — с. 63-68.

42. Правила по оборудованию морских судов. Часть IV. Радиооборудование [Электронный ресурс] // Российский морской регистр судоходства. — НД 2020101-127. — 2020. — Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/564161198.

43. IEC 62238-2003 Оборудование и системы морской навигации и радиосвязи — ОВЧ радиотелефонное оборудование с использованием цифрового избирательного вызова (DSC) класса "D" — Методы испытаний и необходимые результаты испытаний. — IEC, 2003. — 70 с.

44. Радиошум [Электронный ресурс] // Рекомендация МСЭ-R P.372-11. — 2013. — Режим доступа: https://www.itu.int/ dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P.372-11-201309-SllPDF-R.pdf.

45. Предварительное определение границ действия для морской зоны А2 и NAVTEX и защита канала оповещения о бедствиях Глобальной морской системы для случаев бедствия и обеспечения безопасности (ГМСББ) в районе А2 [Электронный ресурс] // Рекомендация МСЭ-R М.1467-1. — 2006. — Режим доступа: https://www.itu.int/ dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M. 1467-1-200603-I!!PDF-R.pdf.

46. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ: учеб. для радиотехнич. спец. вузов. / Д.М. Сазонов. — М.: Высш.шк., 1988. — 432 с.

47. ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения. — М.: Стандартинформ, 2011. — 24 с.

48. Bullington, K. Radio propagation for vehicular communications / K. Bullington // IEEE Transactions on Vehicular Technology — IEEE, 1977 — vol. 26, no. 4, — с. 295-308.

49. ГОСТ Р 55898-2013 Технические средства радиосвязи. Взаимные радиопомехи в локальной группировке. Методы расчета. — М.: Стандартинформ, 2020. — 14 с.

50. Проценко М.Б. Инструментальные методы измерения качества судовой ОВЧ радиосвязи / М.Б. Проценко, В.В. Громоздин, К.В. Иевлев, М.С. Козуб // Труды НИИР. — 2021. — №1. — с. 25-32.

51. Проценко М.Б. Методика оценивания граничной дальности береговых радиостанций СОБМ в ОВЧ диапазоне для направления Берег—Судно / М.Б. Проценко, В.В. Громоздин, М.С. Козуб // Труды НИИР. — 2021. — №3. — с. 4449.

52. Проценко М.Б. Анализ ЭМС на береговом объекте ГМССБ и СУДС в диапазоне ОВЧ / М.Б. Проценко, В.В. Громоздин, М.С. Козуб, Т.В. Новикова // Труды НИИР. — 2023. — №3-4. — с. 76-82.

53. Громоздин В.В. Оценка граничной дальности судовой ОВЧ радиосвязи в направлении Берег-Судно / В.В. Громоздин, М.С. Козуб, К.В.Иевлев // Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций : сб. науч. тр. / под ред. Ю. Б. Гимпилевича. — Москва-Севастополь: Изд-ва: РНТОРЭС им. А.С. Попова, СевГУ. — 2021. — № 4. — с. 109.

54. Громоздин В.В. Прогнозирование дальности ОВЧ радиосвязи Судно-Берег с учетом ЭМС на береговой станции / В.В. Громоздин, М.С. Козуб, В.И. Коваленко // Материалы 76-й Научно-технической конференции Санкт-Петербургского НТО РЭС им. А.С. Попова, посвященной Дню радио: Санкт-Петербург: сб. докладов СПбГЭТУ «ЛЭТИ». — 2021. — с. 248-249.

55. Громоздин В.В. Учет электромагнитной совместимости при определении дальности ОВЧ радиосвязи в направлении Судно-Берег / В.В. Громоздин, М.С. Козуб, Д.Д. Дробжев // Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций : сб. науч. тр. / под ред. И. Л. Афонина. — Москва-Севастополь : Изд-во: РНТОРЭС им. А.С. Попова, СевГУ. — 2023. — № 6. — с. 125.

56. ETSI EN 301 929 V2.1.1 (2017-03) VHF transmitters and receivers as Coast Stations for GMDSS and other applications in the maritime mobile service; Harmonised Standard covering the essential requirements of article 3.2 of Directive 2014/53/EU. — ETSI, 2017. — 49 с.

57. ГОСТ Р ИСО 9921-2013 Эргономика. Оценка речевой связи. — М.: Стандартинформ, 2014. — 24 с.

58. Об обеспечении единства измерений : [федер. закон: принят Гос. Думой 11.06.2008 № 102-ФЗ, редакция, действующая с 28.12.2021].

59. Руководство по эксплуатации. Сервисный монитор средств радиосвязи CMS 50/52/54/57 / ROHDE & SCHWARZ GmbH & Co. — 1995 — 235 с.

60. Громоздин В.В. Методика проведения натурных испытаний береговых объектов ГМССБ А1 / В.В. Громоздин, В.И. Коваленко, К.В. Иевлев, М.С. Козуб // Электросвязь. — 2022. — №03. — с. 30-34.

61. ETSI EN 300 113-1 V1.7.1 Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Land mobile service; Radio equipment intended for the transmis-

sion of data (and/or speech) using constant or non-constant envelope modulation and having an antenna connector; Part 1: Technical characteristics and methods of measurement. — ETSI, 2011. — 95 с.

62. Громоздин В.В. Особенности проведения испытаний АИС в условиях электромагнитных помех / В.В. Громоздин, В.И. Коваленко, М.С. Козуб, Т.В. Новикова // Труды НИИР. — 2023. — №2. — с. 15-21.

63. IEC 62320-1:2015 Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems — Automatic identification system (AIS) — Part 1: AIS Base Stations — Minimum operational and performance requirements, methods of testing and required test results. — IEC, 2015. — 264 с.

64. IEC 61993-2:2018. Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems — Automatic identification systems (AIS) - Part 2: Class A ship-borne equipment of the universal automatic identification system (AIS) — Operational and performance requirements, methods of test and required test results. — IEC, 2018. — 302 с.

65. Громоздин В.В. Стенд для проведения натурных испытаний береговых объектов ГМССБ и СУДС в диапазоне ОВЧ / В.В. Громоздин, М.С. Козуб, Д.В. Васильев // Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций «РТ - 2022» : материалы 18-й междунар. молодежной науч.-техн. конф., Севастополь, 10 — 14 октября 2022 г. / Севастоп. гос.ун-т; под ред. И. Л. Афонина. — Севастополь: Изд-во СевГУ. — 2022. — 130 с.

66. Громоздин В.В. Методы измерения параметров технических средств АИС с учетом ЭМС / В.В. Громоздин, М.С. Козуб, К.В. Иевлев // Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций : сб. науч. тр. / под ред. Ю. Б. Гимпилевича. — Москва-Севастополь: Изд-ва: РНТОРЭС им. А.С. Попова, СевГУ. — 2021. — № 4. — с. 112.

67. Правила проверки электромагнитной совместимости на объектах систем обеспечения безопасности мореплавания: [стандарт организации ФГУП «Ро-сморпорт»: СтО 14649425-0006-2021, утвержден и введен в действие Приказом ФГУП «Росморпорт» от 29.09.2021 № 382], 2021.

68. Методика расчета граничных значений дальности действия технических средств береговых станций в диапазоне ОВЧ для морского района А1 ГМССБ и СУДС (радиотелефония и АИС): [стандарт организации ФГУП «Ро-сморпорт»: СтО 14649425-0008-2021, утвержден и введен в действие Приказом ФГУП «Росморпорт» от 06.10.2021 № 398], 2021.

69. Типовая программа и методика проведения испытаний по определению дальности радиосвязи береговой станции морского района А1 ГМССБ: [стандарт организации ФГУП «Росморпорт»: СтО 14649425-0010-2022, утвержден и введен в действие Приказом ФГУП «Росморпорт» от 28.03.2022 № 129], 2022.

70. Громоздин В.В. Апробация методики оценки обеспечения электромагнитной совместимости береговой станции морского района А1 ГМССБ / В.В. Громоздин, М.С. Козуб, Д.В. Васильев // Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций: сб. науч. тр. / под ред. И. Л. Афонина. — Москва-Севастополь : Изд-во : РНТОРЭС им. А.С. Попова, СевГУ. — 2023. — № 6. с. 126.

71. Козуб М.С. Новый подход к проведению натурных испытаний береговых объектов систем морской радиосвязи / М.С. Козуб, В.В. Громоздин, М.Б. Проценко // Труды НИИР. — 2024. — №1-2. — с. 117-126.

Приложение А (справочное)

Графические зависимости (номограммы) граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции

Графические зависимости (номограммы) граничной дальности радиосвязи йгр (м.м.) от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции РЭИМ (Вт) для радиотелефонии в направлении Берег-Судно представлены на рисунках А.1 — А. 6.

Графические зависимости (номограммы) граничной дальности радиосвязи йгр (м.м.) от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции РЭИМ (Вт) для АИС в направлении Берег-Судно изображены на рисунках А.7 — А.12.

На рисунках А.1 — А.12 введены следующие обозначения: Я, м — высота установки антенны береговой станции, £номсудно, мкВ — номинальная чувствительность судового РПУ, к, м— высота установки судовой антенны, ^исудно — коэффициент усиления судовой антенны.

Рисунок А.1 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции для радиотелефонии 156,8 МГц, 8номсудно = 0,5 мкВ (эдс), Сисудно = 0 дБи, к = 4 м

90 -

70

60

50

40

30

20

10

[ [III

1. Н = 4 м;

2. Н = 10 м; 3. Н = 20 м; 4. Н = 37,5 м;

5. Н = 75 м; 6. Н = 150 м;

7. Н = 300 м; 8. Н = 600 м; 9. Н = 1200 м.

-

-

-

-

_

- ____

■-—

1—"

. ___

1

10

100

500

^эим, Вт

Рисунок А.2 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции для радиотелефонии /= 156,8 МГц, 8номсудно = 1 мкВ (эдс), Сисудно = 0 дБи, к = 4 м

90 -

80 -

70

60

50

40

30

20

10

500

^эим, Вт

Рисунок А.3 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции для радиотелефонии /= 156,8 МГц, 8номсудно = 2 мкВ (эдс), GиCудно = 0 дБи, к = 4 м

Рисунок А.4 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции для радиотелефонии /= 156,8 МГц, 8номсудно = 0,5 мкВ (эдс), GиCудно = 0 дБи, к = 10 м

100 -

90

80

70

-1-г

1. Н = 4 м;

2. Н = 10 м;

60

50

40

20

10

500

^эим, Вт

Рисунок А.5 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции для радиотелефонии /= 156,8 МГц, 8номсудно = 1 мкВ (эдс), Сисудно = 0 дБи, к = 10 м

Рисунок А.6 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции для радиотелефонии /= 156,8 МГц, 8номсудно = 2 мкВ (эдс), GиCудно = 0 дБи, к = 10 м

Рисунок А. 7 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции АИС /= 162,025 МГц, 8номсудно = 0,5 мкВ (эдс), GиCудно = 0 дБи, к = 4 м

70

60

50

40

30

20

10

1 [ 1 1 1

1.Я = 4м;

2. Я = Юм; 3.Я = 20 м; 4. Я =37,5 м; 5. Я= 75 м;

-

- 6. Я= 150 м;

7. Я =300 м; 8. Я =600 м;

9. Я= 1200 м. 9~

_

-

-

_ 7

-

6

--

5

- 4

—

3

1

10

100

500

^эим, Вт

Рисунок А.8 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции АИС /= 162,025 МГц, еномсудно = 1 мкВ (эдс), Сисудно = 0 дБи, к = 4 м

- [ [ 1 1 1 1.Я = 4м;

2. Я = Юм; 3.Я = 20 м; 4. Я =37,5 м; 5. Я= 75 м; 6. Я= 150 м;

7. Я =300 м; 8. Я =600 м;

9. Я= 1200 м.

-

-

-

-8—

-

7

-

6

-

э

4

2.

1

1 10 100 500

^эим, Вт

Рисунок А.9 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции АИС /= 162,025 МГц, 8номсудно = 2 мкВ (эдс), висуто = 0 дБи, к = 4 м

100

90

80

70

60

50

40

20

10

10

100

500

^ЭИММ Вт

Рисунок А.10 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции АИС /= 162,025 МГц, еномсудно = 0,5 мкВ (эдс), Сисудно = 0 дБи, к = 10 м

р. .....

90

80

70

60

50

40

20

10

10

100

500

РЭИМЬ Вт

Рисунок А.11 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции АИС /= 162,025 МГц, еномсудно = 1 мкВ (эдс), Сисудно = 0 дБи, к = 10 м

Рисунок А.12 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи в направлении Берег-Судно от значений эффективной излучаемой мощности береговой станции АИС /= 162,025 МГц, еномсудно = 2 мкВ (эдс), Сисудно = 0 дБи, к = 10 м

Приложение Б (справочное)

Графические зависимости (номограммы) граничной дальности радиосвязи в направлении Судно-Берег от значений фактической чувствительности

берегового объекта

Графические зависимости (номограммы) граничной дальности радиосвязи йгр (м.м.) от значений фактической чувствительности берегового объекта, выраженной в значениях эдс £ факт (мкВ) для радиотелефонии и ЦИВ в направлении Судно-Берег изображены на рисунках Б.1 — Б.6.

Графические зависимости (номограммы) граничной дальности радиосвязи йгр (м.м.) от фактической чувствительности берегового объекта, выраженной в значениях эдс £ факт (мкВ) для АИС в направлении Судно-Берег изображены на рисунках Б.7 — Б.12.

На рисунках Б.1 — Б.12 введены следующие обозначения:

Н, м — высота установки антенны береговой станции;

Сно, Вт — мощность РПДУ судовой радиостанции;

к, м— высота установки судовой антенны.

X Х" 5

60 50 40 30 20 10 о

0,1 1 10 50

ефакт:> мкВ

Рисунок Б.1 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи от фактической чувствительности берегового объекта для радиотелефонии и ЦИВ

(МР А1 ГМССБ и СУДС)

РпСруддно= 6 Вт, к = 4 м, коэффициент усиления антенны берегового объекта с

учетом потерь минус 3 дБи

Рисунок Б.2 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи от фактической чувствительности берегового объекта для радиотелефонии и ЦИВ

(МР А1 ГМССБ и СУДС)

Рисунок Б.3 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи от фактической чувствительности берегового объекта для радиотелефонии и ЦИВ

(МР А1 ГМССБ и СУДС)

Рисунок Б.4 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи от фактической чувствительности берегового объекта для радиотелефонии СУДС

РпСруддно= 25 Вт, к = 10 м, коэффициент усиления антенны берегового объекта

с учетом потерь минус 3 дБи

Я 1мм

5

90 80 70 60 50 40 30 20 10 о

ОД 1 10 50

£факт, МКВ

Рисунок Б. 5 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи от фактической чувствительности берегового объекта для радиотелефонии СУДС

/ЛрУДно= 25 Вт, к = 10 м, коэффициент усиления антенны берегового объекта

с учетом потерь 0 дБи

Рисунок Б. 6 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи от фактической чувствительности берегового объекта для радиотелефонии СУДС

РпСрДдно= 25 Вт, к = 10 м, коэффициент усиления антенны берегового объекта

с учетом потерь 3 дБи

Рисунок Б.7 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи от фактической чувствительности берегового объекта АИС СУДС

Рисунок Б. 8 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи от фактической чувствительности берегового объекта АИС СУДС

Рисунок Б. 9 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи от фактической чувствительности берегового объекта АИС СУДС

Рисунок Б. 10 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи от фактической чувствительности берегового объекта АИС СУДС

Рисунок Б. 11 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи от фактической чувствительности берегового объекта АИС СУДС

РпСруДдно = 12,5 Вт, к = 10 м, коэффициент усиления антенны берегового объекта с учетом потерь 0 дБи

Рисунок Б. 12 — Графические зависимости граничной дальности радиосвязи от фактической чувствительности берегового объекта АИС СУДС

Приложение В (рекомендуемое)

Типовая программа и методика проведения экспериментальной оценки ЭМС и экспериментального определения зоны действия технических средств радиосвязи, работающих в ОВЧ диапазоне (для морского района А1 ГМССБ и СУДС)

В.1 Нормативные ссылки

1. Постановление правительства РФ от 17 октября 2009 г. № 832. О реализации положений международной конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 года и международной конвенции о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты 1978 года.

2. Приказ Министерства транспорта РФ от 10 февраля 2010 г. №32. Об утверждении Положения об одобрении типов аппаратуры и освидетельствовании объектов и центров.

3. Приказ Министерства транспорта РФ от 23.07.2015 №226 и утвержденный им документ «Требования к радиолокационным системам управления движением судов, объектам инфраструктуры морского порта, необходимым для функционирования глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности, объектам и средствам автоматической информационной системы, службе контроля судоходства и управления судоходством»;

4. Резолюция ИМО А.801 (19). Обеспечение радиослужб для глобальной морской системы связи и для обеспечения безопасности (ГМССБ).

5. Резолюция ИМО А.803 (19). Эксплуатационные требования к судовым УКВ радиоустановкам, обеспечивающим радиотелефонную связь и цифровой избирательный вызов.

В.2 Список сокращений

МР А1 Морской район А1

АИС Автоматическая информационная (идентификацион-

ная)система БС Береговая станция

ГМССБ Глобальная морская система связи при бедствии и для обес-

печения безопасности

ГНСС Глобальная навигационная спутниковая система

ИЛ Испытательная лаборатория

ИО Испытательное оборудование

ИС Испытательное судно

ИМО Международная морская организация (1МО)

КСВ Коэффициент стоячей волны

ОВЧ Очень высокие частоты

РПДУ Радиопередающее устройство (передатчик)

РПУ Радиоприемное устройство (приемник)

С/Ш Соотношение сигнал/шум

СИ Средства измерений

СУДС Система управления движением судов

ТПМ Типовая программа и методика

«Требования» «Требования к радиолокационным системам управления

движением судов, объектам инфраструктуры морского порта, необходимым для функционирования глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности, объектам и средствам автоматической информационной системы, службе контроля судоходства и управления судоходством», утвержденные Приказом Министерства транспорта РФ от 23.07.2015 №226 ЦИВ (DSC) Цифровой избирательный вызов

ЭМС Электромагнитная совместимость

В.3 Назначение и область применения

Типовая программа и методика предназначена для использования аккредитованными испытательными лабораториями (центрами) при проведении натурных испытаний на этапе экспериментальной оценки ЭМС и экспериментального

определения зоны действия технических средств радиосвязи береговых объектов. Типовая программа и методика предназначена для береговых станций морского района А1 Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (далее — МР А1 ГМССБ) и системы управления движением судов (далее — СУДС), работающих в диапазоне ОВЧ (далее — объектов испытаний).

Типовая программа и методика устанавливает конкретные методы проведения проверок, оценки, измерений, испытаний (далее — испытаний) всего перечня параметров, входящих в программу испытаний. Типовая программа и методика определяет последовательность действий при проведении испытаний конкретных параметров.

Типовая программа и методика испытаний распространяется на взаимоотношения и ответственность сторон при проведении испытаний на всех этапах, включая:

1) организацию проведения испытаний;

2) подготовку к испытаниям;

3) проведение испытаний;

4) оформление результатов испытаний;

5) рассмотрение результатов испытаний уполномоченными органами по освидетельствованию береговых объектов.

Типовая программа и методика испытаний содержит общие требования:

— требования к оценке готовности берегового объекта к проведению испытаний;

— требования к наличию комплекта эксплуатационно-технической документации, необходимого для проведения испытаний;

— требования к испытательному судну, предоставляемому для проведения испытаний;

— перечень измеряемых параметров и характеристик оборудования береговых объектов при проведении испытаний;

— требования к оформлению результатов испытаний.

В.4 Типовая программа испытаний

Типовая программа согласуется с заказчиком и включает следующие основные этапы:

1) анализ документации на объект испытаний;

2) идентификация оборудования на объекте испытаний;

3) испытания параметров оборудования составных частей объекта испытаний непосредственно на берегу;

4) измерения параметров на маршруте движения испытательного судна в акватории зоны действия и на границе рабочей зоны объекта испытаний;

6) заключительные расчетно-оформительские работы.

Типовая программа испытаний представлена в таблице В. 1. Таблица В.1 — Типовая программа испытаний

№ п/п Наименование проверки / измерения Метод проверки

1. Измерение выходной мощности РПДУ и КСВ ан-тенно-фидерных трактов В.8.1, В.8.2

2. Измерение номинальной чувствительности РПУ ОВЧ радиотелефонии, ЦИВ, АИС без внешних помех В.8.3

3. Оценка электромагнитной совместимости (Измерение фактической чувствительности объекта испытаний для радиотелефонии, ЦИВ, АИС) В.8.4

4. Проверка выходной мощности и КСВ антенно-фидерного тракта типовой радиостанции ОВЧ связи на судне В.8.1, В.8.2

5. Измерение напряженности поля радиосигнала, излучаемого объектом испытаний для радиотелефонии, ЦИВ, АИС В.8.5

6. Измерение уровня напряжения радиосигнала на входе РПУ объекта испытаний для радиотелефонии, ЦИВ, АИС В.8.6

7. Проверка передачи и приёма сообщений ЦИВ В.7.4

8. Субъективная оценка качества радиосвязи в режиме радиотелефонии В.7.4

9. Проверка наличия отметки сопровождения испытательного судна системой АИС В.7.4

№ п/п Наименование проверки / измерения Метод проверки