CUNOSTIINTE GENERALE DESPRE SERVICIILE MOBIL AERONAUTIC SI MOBIL AERONAUTIC PRIN SATELIT

CUNOSTIINTE GENERALE DESPRE SERVICIILE MOBIL AERONAUTIC SI MOBIL AERONAUTIC PRIN SATELIT

DEFINITII SI TERMENII UTILIZATI IN RADlOCOMUNICATII AERONAUTICE

Regulamentul Statiilor de Radiocomunicatii din Romania elaborat de Inspectoratul General al Radiocomunicatiilor din cadrul Ministerului Comunicatiilor (aprobat prin Ordinul Ministerului nr. 140 din 28.04.1994) stabileste definirea unor termeni utilizati frecvent in domeniul radiocomunicatii(or.

Atribuire (a unei benzi de frecventa): inscrierea in Tabelul National de Frecvente a unei benzi de frecvente determinate, cu scopul de a fi utilizata de unul sau mai multe servicii de radiocomunicatii, in conditiile specificate.

Asignare (a unei frecvente): autorizarea data, de catre autoritatea competenta, unei statii de radiocomunicatii pentru a utiliza o anumita frecventa radioelectrica in conditiile specificate.

Banda de frecventa asignata: banda de frecventa in interiorul careia este autorizata emisia unei statii date.

Compatibilitatea electromagnetica: capacitatea unui echipament de a functiona satisfacator in campul electromagnetic inconjurator, fara a produce sau a suferi perturbari prejudiciabile.

Echipament de radiocomunicatii: un mijloc de radiocomunicatii (emitator, receptor sau ansamblu emitator/receptor), care intra in componenta unei statii de radiocomunicatii.

Frecventa asignata: centrul benzii de frecventa asignata unei statii.

Frecventa de lucru: frecventa asignata unei statii.

Frecventa caracteristica: frecventa usor de identificat si de masurat intr-o emisie data.

Frecventa de referinta: frecventa avand o pozitie fixa si bine determinata in raport cu frecventa asignata. Decalajul acestei frecvente in raport cu frecventa asignata este, in marime si semn, acelasi ca si al frecventei caracteristice in raport cu centrul benzii ocupate de emisie.

Gestiunea spectrului de frecvente radioelectrice: ansamblul de proceduri administrative, juridice si tehnice necesare pentru a asigura exploatarea statiilor de radiocomunicatii ale diferitelor servicii in conditii de compatibilitate electromagnetica.

Inaltimea antenei: inaltimea la care se afla montata antena in raport cu cota terenului pe care este amplasat emitatorul.

Inaltimea efectiva a antenei (sistemutui radiant): inaltimea centrului de radiatie al antenei fata de nivelul mediu al terenului, calculata (in afara cazurilor in care prin reglementari interne se specifica alta metoda de calcul) pe o distanta cuprinsa intre 3 si 15 km de la emitator, in directia punctelor de receptie.

Intensitatea campului util: valoarea minima a intensitatii campului care permite realizarea unei calitati specificate a receptiei in prezenta perturbatorilor prezenti si potentiali (planificati).

Largimea de banda ocupata pentru o anumita emisie este largimea benzii de frecventa in care se afla distribuita 99% din puterea medie totala radiata; sub frecventa limita inferioara si peste frecventa limita superioara a acestei benzi, fiind radiate puteri medii egale fiecare cu cate 0,5% din puterea medie totala radiata.

Largimea de banda necesara, pentru o anumita clasa de emisie, este valoarea minimala a largimii de banda ocupata, suficienta sa asigure transmiterea informatiei cu viteza si calitatea cerute in conditiile date.

Largimea de banda asignata: este egala cu largimea de banda necesara, marita cu dublul valorii absolute a tolerantei de frecventa.

Modul de lucru simplex: modul de lucru la care emisia se efectueaza alternativ in cele doua sensuri ale legaturii, cu ajutorul unui sistem de comanda. In modul de lucru simplex pentru realizarea legaturii se utilizeaza o singura frecventa (legatura simplex se poate realiza si utilizand doua frecvente).

Modul de lucru duplex: modul de lucru la care emisia este posibila simultan in cele doua sensuri ale legaturii. In modul de lucru duplex pentru realizarea legaturii se utilizeaza doua frecvente.

Modul de lucru semiduplex: modul de lucru simplex la unul dintre capete si duplex la celalalt capat al legaturii. In modul de lucru semiduplex pentru realizarea legaturii se utilizeaza doua frecvente.

Perturbare / Interferenta: efectul, asupra receptiei intr-un sistem de radiocomunicatii, al unei energii nedorite datorate unei emisii, unei radiatii sau unei inductii (sau unei combinatii de emisii, radiatii sau inductii), manifestandu-se printr-o degradare a calitatii transmisiei, o deforrnare sau o pierdere a informatiei care ar fi putut fi obtinuta in absenta acestei energii nedorite.

Perturbare / interferenta admisibila: perturbare/interferenta observata sau prevazuta, care satisface nivelurile de perturbare si criteriile de calitate ale unui partaj stabilit prin reglementarile privind radiocomunicatiile.

Perturbare interferenta prejudiciabila: perturbarea/interferenta care compromite functionarea unui serviciu de radionavigatie sau a altor servicii de securitate sau care cauzeaza o grava deteriorare a calitatii unui serviciu de radiocomunicatii functionand conform prevederilor regulamentelor in vigoare, il jeneaza sau il intrerupe in mod repetat.

Protectia radiocomunicatiilor: ansamblul masurilor tehnice, organizatorice si administrative luate in scopul eliminarii totale sau a reducerii perturbarilor sub nivelul la care acestea ar afecta calitatea radiocomunicatiiior.

Puterea unui emitator de radiocomunicatii: de fiecare data cand este mentionata puterea unui anumit emitator de radiocomunicatii, aceasta va fi exprimata sub una dintre formele urmatoare, in functie de clasa emisiei.

Radiocomunicatie: orice transmisie, emisie sau receptie de semne, semnale, scrieri, imagini, sunete sau informatii de orice natura, realizate cu ajutorul undelor radioelectrice.

Radioreperaj: determinarea unei pozitii sau obtinerea unor date privind pozitia cu ajutorul proprietatilor de propagare ale undelor radioelectrice.

Radiatii neesentiale (spurii): radiatii pe una sau mai multe frecvente situate in afara benzii necesare si al caror nivel poate fi redus fara a se afecta transmiterea informatiei. In radiatiile neesentiale sunt cuprinse radiatiile pe armonici, radiatiile parazite, produsele de intermodulatie si de conversie a frecventei, dar sunt excluse radiatiile in afara benzii.

Radiatii in afara benzii: emisiile pe una sau mai multe frecvente situate in afara largimii de banda necesare, dar in imediata ei vecinatate, datorate procesului de modulatie. Sunt excluse radiatiile neesentiale (spurii).

Radiatii nedorite: ansamblul radiatiilor neesentiale (spurii) si al radiatiiior in afara benzii.

Retea de radiocamunicatii: ansambiul statiilor de radiocomunicatii fixe, mobile sau portabile, care utilizeaza in comun una sau mai multe frecvente radioelectrice intr-un mod de lucru determinat si intr-o zona determinata.

Regulamentul radiocomunicatiilor: regulamentul elaborat in cadrul Uniunii Internationale a Radiocomunicatiilor si care completeaza Conventia Internationala de Telecomunicatii.

Serviciu de radiocomunicatii: serviciu care implica emisia sau receptionarea undelor radioelectrice in scopul radiocomunicatiei

Statie de radiocomunicatii: unul sau mai multe emitatoare sau receptoare sau un ansamblu de emitatoare si receptoare, inclusiv echipamentele accesorii acestora, necesare intr-un amplasament pentru asigurarea unui serviciu de radiocomunicatii. Fiecare tip de statie se defineste dupa serviciu de radiocomunicatii in care ea opereaza permanent sau temporar.

Serviciul fix: serviciu de radiocomunicatii intre puncte fixe determinate.

Statie fixa: statie a serviciului fix.

Serviciu mobil: serviciu de radiocomunicatii intre statii mobile si statii terestre sau intre statii mobile.

Statie terestra: statie a serviciului mobil care este destinata a fi utilizata atunci cand nu este in miscare

Statie mobila: statie a serviciului mobil, destinata a fi utifizata in timp ce este in miscare sau in timpul unor opriri in puncte nedeterrninate.

Serviciu mobil terestru: serviciu mobil intre statii de baza si statii mobile terestre sau intre statii mobile terestre,

Statie de baza: statie terestra a serviciului mobil terestru asigurand un serviciu cu statii mobile terestre.

Statie mobila terestra: statie mobila a serviciului mobil terestru susceptibila de a se deplasa pe sol in interiorul limitelor geografice ale unei tari sau ale unui continent.

Statie mijloc de salvare statie mobila a serviciului mobil maritim sau aeronautic destinata numai pentru necesitatile naufragiatilor si amplasata pe o ambarcatiune, pluta sau orice alt echipament de supravietuire.

Statie de radiobaliza, de localizare a zonelor in care au apartut situatii de urgenta: statie a serviciului mobil ale carei emisii sunt destinate a facilita operatiunile de cautare si salvare

Statie utilizata in interes guvernamental: statie de radiocomunicatii a carei utilizare este in interes militar sau in interes care priveste siguranta statului.

Toleranta de frecventa: ecartul maxim admisibil intre frecventa asignata si frecventa situata in centrul benzii ocupate de o emisie sau intre frecventa de referinta si frecventa caracteristica a unei emisii. Toleranta de frecventa se exprima in herti.

UTC: Universal Time Coordinated, pentru cele mai multe aplicatii practice ale Regulamentuiui Radiocomunicatiilor, timpul UTC este echivalent cu timpul solar mediu al meridianului (longitudinea 0) (GMT).

Unde radioelectrice (sau unde hertiene): unde electromagnetice a caror frecventa, numita frecventa radioelectrica, este mai mica decat 3 000 GHz si care se propaga in spatiu fara ghid artificial.

Zona de acoperire sau zona de serviciu asociata unei statii/retele de radiocomunicatii: suprafata in interiorul careia intensitatea campului electromagnetic este mai mare sau egala cu intensitatea campului electromagnetic util.

Zona de protectie asociata unei statii/retele de radiocomunicatii: suprafata in exteriorul careia o alta statie de radiocomunicatii poate partaja aceeasi frecventa sau banda de frecventa fara a produce sau fara a suferi o perturbare mai mare decat perturbarea admisibila

Cunostiinte elementare despre frecventa si benzi de frecventa

Frecventa este masura numarului de repetari ale unui fenomen periodic in unitatea de timp. In Sistemul International unitatea pentru frecventa este numita hertz sau ciclul pe secunda, simbolizata prin Hz. Multiplii sai sunt:

1 KHz Hz    kilohertz
1 MHz = 1000 KHz Megahertz
1 GHz = 1000 MHz Gigahertz

O frecventa de 1 Hz corespunde unei perioade de repetare de o secunda. De exemplu, putem spune ca o ciocanitoare care bate cu ciocul in scoarta unui copac de 10 ori pe secunda

produce un sunet de 10 Hz. Daca stim ca un anumit fenomen se repeta la un interval de timp T, putem calcula frecventa lui prin simpla inversie matematica:

Lungimea de unda este un parametru de baza al oricarui fenomen ondulatoriu (unda) care

propaga in spatiu si anume reprezinta distanta parcursa de unda pe durata unei oscilatii, ori distanta dintre doua puncte din spatiu intre care defazajul relativ al oscilatiilor este de 2π radiani. Lungimea de unda este legata de viteza de propagare a undei respective si de frecventa ei prin relatia

unde simbolurile reprezinta:

= lungimea de unda,

c = viteza de propagare a undei in mediul respectiv,

f = frecventa undei, inversa perioadei temporale,

T = perioada undei.

Energia electromagnetica se propaga sub forma de unde, din care cele mai utilizate pentru comunicatii se numes unde radio.

Gama de frecvente folosita pentru radiocomunicatii este cuprinsa intre 3 KHz si 300 Ghz si este impartita in 8 benzi:

Undele radio reprezinta forma de propagare a campului magnetic. Ele se propaga de la sursa de radiatie in toate directiile in linie dreapta. Se folosesc pentru a transmite informatii la distanta prin spatiu care este considerat drept "canal de transmisiune".

Modulatia semnalelor

Prin modulatie se intelege transformarea care se face in sistemul de ernisie si care consta in modificarea unui parametru oarecare (amplitudine, frecventa, faza) al unei oscilatii sinusoidale de frecventa inalta, in ritmul oscilatiei de joasa freventa sunt radiate cu usurinta de catre antena si pot asigura receptia la distante mari. 0 asemenea oscilatie produsa la emisie in scopul de a fi ridicata de antena dupa ce a fost modulata se numeste unda purtatoare sau, pe scurt, purtatoare. 0 purtatoare trebuie sa se poata separa usor de alte purtatoare, pentru a sc putea asigura transmisiuni multiple si ca aiba parametri care sa poata fi modificati in ritmul rnesajului.

Frecventa asignata reprezinta centrul benzii de frecventa in interiorul careia este autorizata emisia unei statii date.

Dupa modul cum amplitudinea, frecventa sau faza oscilatiei purtatoare sunt modificate in ritmul semnalului modulator de joasa frecventa, se disting urmatoarele tipuri de modulatie cu purtatoare sinusoidala:

modulatie de amplitudine ( MA )

modulatie de frecventa ( MF )

modulatie de faza ( MP )

Functia principala a receptorului este de a realiza procesul invers modulatiei, numit demodulare sau detectie, adica de a extrage mesajele, respectiv oscilatia de joasa frecventa din oscilatia de inalta frecventa captata de antena.

In realitate mesajul original nu poate fi reprodus absolut exact, datorita imperfectiunilor modulatorului si demodulatorului cat si datorita perturbatiilor existente in canalul de transmisiune.
Emitatorul trebuie sa genereze oscilatia purtatoare si sa poata fi modulat in anumite sisteme. Oscilatia purtatoare modulata este radiata de antena.

Modulatia de impulsuri

In procedeele de modulatie descrise anterior, amplitudinea, faza sau frecventa unei purtatoare sinusoidale erau variate in mod continuu in ritmul semnalului de modulatie.

In modulatia de impulsuri valoarea unor parametri care caracterizeaza succesiunea de impulsuri este proportionala cu semnalul de modulatie la anumite momente discrete.

Exista 4 tipuri de modulatie de impulsuri:

1. Modulatia de amplitudine a impulsurilor (MAI)
2. Modulatia de durata a impulsurilor (MDI)
3. Modulatia de pozitie a impulsurilor (MPI)
4. Modulatia de frecventa a impulsurilor (MFI)

Clasificarea si simbolizarea tipului de emisiuni radio

Documentul principal care reglementeaza in prezent, din punct de vedere tehnic si administrativ activitatea de radiocomunicatii din diverse domenii (aviatie, marina, servicii publice, etc.) este "Regulamentul de radiocomunicatii" editat de "Uniunea Internationala de Telecomunicatii" (U.I.T.) organism al ONU cu sediul Ia Geneva.

Emisiunile radio se clasifica si se simbolizeaza printr-un grup de litere si cifre dupa cum urmeaza:

1. Prima litera arata tipul de modulatie al undei purtatoare principale.

Al doilea simbol (o cifra) arata natura semnalului sau semnalelor care moduleaza purtatoarea principala.

Al treilea simbol (o litera) arata tipul inforrnatiei care se transmite.

Canalele radio sunt de mai multe feluri:

modul de lucru simplex: este modul de lucru la care emisia se efectueaza alternativ in cele doua sensuri ale legaturii, cu ajutorul unui sistem de comanda. In modul de lucru simplex, pentru realizarea legaturii, se utilizeaza, de obicei, o singura frecventa.

modul de lucru duplex: mod de lucru la care emisia este posibila simultan in cele doua sensuri ale legaturii. Pentru realizarea legaturii se folosesc doua frecvente.

modul de lucru semiduplex: modul de lucru simplex la unul din capete si duplex la celalalt capat al legaturii. In modul de lucru semiduplex, pentru realizarea legaturii, se utilizeaza doua frecvente.

PROPAGAREA UNDELOR RADIO

Energia electromagnetica emisa de o antena amplasata pe suprafata Pamantului, se va propaga in toate directiile orizontale si verticale ale atmosferei terestre, care reprezinta intr-o oarercare masura un conductor. Conductibilitatea atmosferica depinde de gradul de umiditate, de saturatia cu particule de praf, anotimp, ora zilei, intensitatea lurninii solare, etc. In studiul propagarii undelor trebuie sa se tina seama si de faptul ca suprafata Pamantului, deasupra careia are are loc propagarea este sferica cu numeroase forme de relief.

Unghiul vertical pe care il face directia de propagare cu orizontala antenei de emisie se numeste unghi de radiatie.

Daca unghiul de radiatie este mic, fie pozitiv sau negativ (fata de orizontala), unda radiatia se numeste unda de suprafata si in general se urmareste curba Pamantului putand atinge puncte situate dincolo de orizontul vizibil.

Curbura undei de suprafata se datoreste refractiei in straturile inferioare ale atmosferei si a difractiei in apropierea solului. Refractia undelor este devierea lor de la linia dreapta de propagare in straturile atmosferei datorita scaderii densitatii aerului cu inaltimea (si deci a cresterii vitezei de propagare Difractia cste proprictatea undelor de a contura relieful si obiectele de pe teren.
Unda de suprafata este supusa si influentei conductibilitatii scoartei terestre. Astfel, de exemplu, distanta de actiune deasupra intinderilor de apa sau a zonelor inghetate este mai mare decat deasupra uscatului sau a zonelor calde. In sfarsit, o parte din energia undelor lovindu-se de asperitatile solului este reflectata schimbandu-si in aceasi timp si faza. Acest efect se diminueaza pe masura cc creste frecventa undei radio. Din aceasta cauza, undele de foarte inalta frecventa (VHF si UHF) se propaga in linie dreapta la fel ca o raza de lumina.

Undele radio emise de antena, sub un unghi de radiatie pozitiv si care se deplaseaza aproximativ in linie dreapta spre straturile atmosferei superioare (ionosfera) se numesc unde spatiale.
In straturile superioare ale atrnosferei undele pot suferi urmatoarele efecte:

. energia electromagnetica a undelor radio este refractata datorita ionizarii straturilor, schimbandu-

si directia de propagare;

energia electromagnetica este absorbita si se pierde

. energia electromagnetica este reflectata spre Pamant

Unda reflectata de ionosfera spre sol poarta numele de unda reflectata spre deosebire de unda directa care nu este supusa nici influentelor ionosferei Si nici influentelor solului.

Particularitatile propagarii undelor radio de diferite frecvente

In functie de frecventa, undele radio se propaga prin spatiu in mod diferit, astfel:

1. Frecventele foarte joase prezinta un grad mare de absorbtie de catre sol. Difractia are o mare influenta asupra acestor unde permitand astfel propagarea lor pana la 3000 - 5000 km deasupra uscatului si aproximativ 8000 km deasupra apei. Unda spatiala este absorbita aproape complet spre sol reflectandu-se numai o foarte mica parte din energie.

2. Frecventele joase si mcdii sunt in mare masura absorbite de catre stratul ionizat E, din atmosfera, si de aceea receptionarea undei spatiale ziua este practic imposibila. Pe timpul noptii, stratul E dispare, unda spatiala atinge straturile F1 si F2 ( aflate deasupra starulu E din atmosfera ), se reflecta si se inapoiaza la sol la distante relativ mici.

Unda de suprafata este absorbita de catre sol intr-o masura mai mare decat in cazul frecventelor foarte joase, deci unda spatiala are o mare importanta incepand de Ia 70 - 80 km distanta fata de emitator.

Deasupra marii, unda este absorbita intr-o masura cu mult mai mica si de aceea unda spatiala poate fi receptionata incepand de Ia 150-200 km. Unda de suprafata se propaga pana Ia 300-500 km. dupa care este absorbita.

Frecventele joase si mcdii se propaga ziua numai prin unda de suprafata iar noaptea atat prin unda de suprafata cat si prin unda spatiala. Sosirea simultana in punctul de receptie a undei de suprafata si a celor spatiale a caror campuri electrice au aproximativ aceeasi intensitate insa cu faze diferite din cauza distantelor diferite parcurse de unde, da nastere la fenomenul de "fading" (slabirea intensitatii de receptie)

Frecventele inalte ( undele scurte sunt absorbite puternic de catre sol, din care cauza unda de

suprafata a acestor frecvente nu se propaga la distante mai mari de 100-150 km

Unda spatiala strapunge stratul E, este absorbita putin de catre acesta si se reflecta atat ziua cat si noaptea de stratul F1, revenind pe pamant la distante foarte mari de la emitator. Aceasta permit o legatura radio la distante mai mari decat in cazul frecventelor medii. Trebuie observat ca o parte din frecventele inalte, strapung stratul F1 si chiar F2 si se pierd in spatiu. Acest fenomen apare pe masura ce creste frecventa si unghiul de radiatie este mai mare. Tot in cazul frecventelor inalte pot apare zonele de tacere, unde nu este posibila receptionarea nici a undei de suprafata si nici a undei spatiale reflectate.

4. Frecventele foarte inalte (VHF si UHF) sunt absorbite de catre sol dar intr-o masura mai mica decat freeventele inalte. In schimb sunt reflectate de diferite obstacole si obiecte de la sol. Ca si undele luminoase, ele sufera in oarecare masura si de efectul difractiei si al refractiei, efecte care maresc distanta de actiune a acestor unde.

ANOMALII IN PROPAGAREA UNDELOR RADIO

In mod obisnuit, undele radio se receptioneaza pe directia pe care sunt emise. Totusi, in cazul in care exista unele neregularitati ale terenului, munti sau soluri cu densitati diferite (mare-uscat), etc., intre ernitator si receptor, pot aparea unele anomalii de propagare, care au o importanta deosebita in determinarea directiilor catre emitator cu ajutorul receptoarelor de radionavigatie (ADF)

Efectul de litoral (Fig.4.44)

Acest efect se datoreaza proprietatilor diferite de reflexie si conductibilitate ale uscatului si marii. Din aceasta cauza, cantitatea de energie absorbita din undele radio este diferita, facand ca directia de propagare la trecerea litoralului sa se modifice, adica sa se refracte. Undele se refracta cu atat mai inult cu cat unghiul de incidenta al acestora cu linia litoralului este mai mare.

In cazul in care directia de propagare este perpendiculara pe linia litoralului, eroarea este minima. La unghiuri de incidenta mari (peste 200 eroarea poate ajunge la 10-15.

Efectul de noapte Se manifesta mai intens in preajma amurgului (1-2 ore dupa apusul soarelui) si a zorilor (1-2 ore inainte de rasarit In aceste perioade erorile pot atinge 30 - 40 grade iar noaptea se reduc pana la 10 - 15 grade. Cauza acestor erori consta in receptionarea simultana a undei de suprafata si a undei spatiale reflectate de straturile ionizate, care are o polarizare diferita de a undei de suprafata. La undele de frecventa joasa, erorile sunt mici, daca si distanta dintre aeronava si mijiocul de radionavigatie terestru este mai mare de 100 km.

Efectul de munte
Undele radio, intalnind in calea br ondulatiile reliefului muntos, induc in acestea curenti electrici, care creeaza la randul lor un camp magnetic secundar. Acest camp secundar ajunge si la receptorul amplasat in aeronava, fiind receptionat simultan cu campul electric al undei directe. denaturand cu 8 10 grade indicatiile de directie. (Fig.4.45)

Energia campului secundar nu este prea mare, resimtindu-se pana la o distanta fata de relieful muntilor de aproximativ 10 - 20 ori inaltimea muntilor. Efectul de munte este neglijabil la o inaltime de zbor mai mare de o data si jumatate inaltimea muntelui.

Efectul Doppler

Acest efect apare in cazul considerarii unor semnale radio intre doua obiecte in deplasare relativa unul fata de celalalt.

Din cauza deplasarii, apare o modificare a frecventei acestor semnale cunoscute sub numele de "efect Doppler". Frecventele de primejdie si siguranta pentru serviciul mobil aeronautic sunt urmatoarele:

frecventa pe care se afla pilotul la momentul respectiv

frecventa aeronautica de urgenta, 121,5 MHz este folosita in cazuri de pericol si urgenta de catre statii ale serviciului aeronautic mobil in benzile 117,975 MHz - 136 MHz. Aceasta frecventa mai poate fi folosita in cazul statiilor de pe ambarcatiunile de supravietuire si radiofaruri de urgenta care indica locatia.

243 MHz: aceasta frecventa este folosita de statiile si echipamentul de pe ambarcatiunile de supravietuire in scopuri de urgenta.

ELT - ul ( Emergency Locator Transmitter )

Exista trei feluri de radioemitatoare :

∙ EPIRB - ul, ( Emergency Position-Indicating Radio Beacon ) pentru vapoare

∙ PLB - ul, ( Personal Locator Beacon ) pentru persoane

∙ ELT - ul ( Emergency Locator Transmitter ) pentru aeronave

Marea lor majoritate sunt puternic colorate, hidrofuge ( rezistente la apa ), incap intr-un cub cu latura de 30 cm, si cantaresc intre 2 - 5 kg. Au o durata de viata de maxim 10 ani, pot functiona la temperaturi intre -40 grade C si +40 grade C, si pot transmite neintrerupt de la 24 pana 48 de ore.

Exista doua tipuri de ELT - uri :

∙ activat manual

∙ activare automata

Cele mai moderne radiofaruri cu GPS care emit pe 406 MHz, localizeaza un semnal cu o precizie de 100 m, oriunde in lume, si transmit semnalul de identificare pentru ca autoritatea competenta sa informeze organismele desemnate in cateva minute pentru declanseaza operatiunile de cautare si salvare.

O frecventa invechita, dar inca in uz, este 121,5 Mhz. Semnalele pot fi detectate de satelit pe 60 % din suprafata pamantului, e nevoie de 6h pentru notificare, pe o raza de 1214 km patrati.

Modalitatea de functionare a acestor radioemitatoare este urmatoarea:

- un radiofar este activat atunci cand a avut loc o prabusire, o scufundare sau este activat manual de supravietuitori. Transmisia radiofarului este detectata de unul sau mai multi sateliti. Satelitul transmite semnalul radiofarului catre statia terestra. La randul ei, aceasta proceseaza si transmite datele, inclusiv locatia aproximativa, catre o autoritate nationala. Autoritatea nationala inainteaza datele autoritatii pentru cautare si salvare. Aceasta foloseste propriul sau echipament de receptie a semnalului si declanseaza operatiunea de cautare si salvare. Odata ajunsa informatia in satelit, dureaza mai putin de un minut pentru a inainta informatia statului semnatar.

Testarea la sol a ELT - urilor de tip A, B sau S, trebuie facuta in primele 5 minute ale fiecarei ore. Testarea se limiteaza la trei verificari. Dispozitivele de tip I si II ( acelea care transmit pe 406 MHz ) au o setare de auto test si nu trebuie activata decat intr-o situatie de urgenta reala.

COMUNICATII PRIN SATELIT

Semnificatia termenului "comunicatii mobile satelitare" sunt sisteme de radiocomunicatii concepute pentru:

. vehicule terestre

. avioane

. nave

. terminale portabile

Conceptul de comunicatii mobile satelitare constau, in esenta, din:

. unul sau mai multi sateliti,

. una sau mai multe statii de sol fixe (gateway Earthstation)

. statii mobile

. deservesc fie intreaga suprafata a Pamantului (globale), fie anumite zone geografice (zonale).

Termeni utilizati

∙ legatura de comunicatii de la Pamant la satelit se numeste traiect ascendent (uplink), de la satelit la Pamant traiect descendent (downlink), legatura satelit-statie de sol fixa (gateway ) feeder-link.

Comunicatiile sunt de tip bidirectional si se transmit:

. semnale vocale

. date

. telex

. facsimil.

Radiodeterminarea este un sistem bidirectional care permite mobilului sa isi cunoasca pozitia geografica. De asemenea, pozitia este cunoscuta si de alte statii (de exemplu statiile fixe de sol).

Radionavigatia este un sistem unidirectional de la mobil la satelit sau invers care ii permite mobilului sa stabileasca drumul optim pana la destinatie. Mobilul este singurul care isi cunoaste pozitia.

Sisteme de comunicatii personale prin satelit:GEO sau LEO?

In cazul comunicatiilor personale prin satelit, terminalele 'handheld' opereaza cu puteri de emisie mici, iar antenele lor au castiguri reduse.

GEO - Geostationary Earth Orbit

- orbita geostationara = orbita unui satelit sincron care se roteste pe o orbita circulara in sensul de rotatie al Pamantului in planul ecuatorial al acestuia la altitudinea de 35800 km;

- perioada de revolutie a unui satelit geostationar este de 24 ore iar viteza sa de 3,7 km/s;

- satelitii aflati pe orbite geostationare trebuie sa fie foarte mari pentru a putea receptiona puteri foarte scazute si a emite cu puteri mari;

- din cauza distantei foarte mare intre sol si satelit apar intarzieri importante ale semnalului care pot fi extrem de suparatoare in cazul transmisiunilor in timp real (convorbiri telefonice).

- nu pot acoperi zonele polare ( peste 80 grade latitudine)

In ultimii ani au fost propuse solutii pentru folosirea satelitilor non-geostationari.

Noile solutii sunt cunoscute sub denumirile:

. LEO - Low Earth Orbit : grup de sateliti cu orbite circulare de altitudini joase (500 km - 1500 km)

. MEO - Medium Earth Orbit (ICO - Intermediate Circular Orbit) : grup de sateliti cu orbite circulare de altitudini medii (5000 km - 12000 km altitudine).

In cazul acestor sisteme atenuarile de propagare si intarzierea semnalului au valori mici.

HEO - Highly Inclined Elliptical Orbit.

∙ satelitii se gasesc pe orbite eliptice in jurul Pamantului, orbite care prezinta un apogeu si un

perigeu.

∙ dezavantajul acestor sisteme consta in faptul ca atunci cand satelitul se afla in apropierea apogeului distanta Pamant- satelit este foarte mare (40000 km).

Benzile de frecventa alocate serviciilor mobile si fixe prin sateliti

SISTEME DE COMUNICATII MOBILE PRIN SATELIT

1. SISTEME CARE FOLOSESC SATELITII GEOSTATIONARI

INMARSAT

∙ prima generatie de S.C.M.S;

∙ INMARSAT - International Maritime Sattelite Organization fondata in 1979 cu scopul de a asigura comunicatii mobile prin satelit pentru utilizatori maritimi.

∙ servicii ca: voce, date, telex la cerere intre vase maritime si retele de telecomunicatii internationale prin intermediul unei Statii Terestre de Coasta (CES).

∙ in prima faza au fost inchiriati sateliti de la COMSAT (trei sateliti MARISAT) si de la ESA (doi sateliti MARECS) iar mai tarziu trei sateliti INTERSAT V.

∙ comunicatia sateliti - utilizatori in banda L 1,6 (1,5) GHz iar comunicatia cu statia de sol in banda C 6 (4) GHz

∙ 1988 - au inclus si servicii pentru aeronave;

∙ 1989 - se adauga si servicii mobile terestre;

∙ 1994 INMARSAT devine International Mobile Sattelite Organization.

∙ in 1994 existau 31.628 terminale (maritime) 20506 (terestre) 981 (aero).

∙ pentru a raspunde solicitarilor de servicii este dezvoltata propria generatie de sateliti:

- INMARSAT 2 (4 sateliti - 1990-1992)

- INMARSAT 3 (5 sateliti - 1996 .)

∙ INMARSAT 3 foloseste sateliti cu putere de 8 ori mai mare decat INMARSAT 2 - deci terminale de abonat sunt mai mici, mai usoare, mai ieftine.

INMARSAT 3 are un fascicul global si cinci fascicule mici intre care puterea si banda de frecventa pot fi realocate dinamic functie de trafic.

∙ gama de terminale maritime, terestre este foarte variata.

∙ evolutia terminalelor si serviciilor a condus la existenta a 6 variante:

. INMARSAT - A

. INMARSAT - B

. INMARSAT - C

. INMARSAT - M

. INMARSAT - Aero

. INMARSAT - P

INMARSAT -A

∙ varianta analogica pentru serviciul INMARSAT

∙ Ofera:

. Servicii telefonice cu formarea directa a numarului,

. date,

. telex

. fax si

. posta electronica

∙ folosesc antene parabolice cu diametrul de cca 1m;

∙ pot fi folosite pentru a asigura servicii de monitorizare a flotei, videoreferinta (64Kbps), schimburi de date pentru a trimite documentele in avans la autoritatile portuare.

∙ terminalele montate in containere de dimensiunea unei valize cu antena ce se poate impacheta pot servi pentru comunicatii mobile terestre. In acest caz se pot realiza si transmisiuni de date cu ajutorul unor modemuri in banda vocala cu viteze de pana la 9,6 Kbp.

∙ pot asigura si transmisiuni de date de viteza mare care poate servi la schimburi de fisiere mari, difuzare audio de calitate si transfer video lucrand in regim simplu sau duplex.

INMARSAT - B

∙ varianta digitala pentru INMARSAT-A

∙ servicii oferite:

COMUNICATII MOBILE SATELITARE

. Comunicatii telefonice de buna calitate;

. Telex

. Date de viteza medie si mare

. Fax

∙ lucreaza cu consum mai mic decat INMARSAT A.

INMARSAT -C

∙ terminale care pot asigura:

. Mesaje memorate si transmise mai departe;

. Fax

. E-mail

∙ pot fi utilizate pe vase mici sau pe tarm sub forma unor valize mici;

∙ poate servi si pentru transmisiuni de date de localizare, viteza, dirijare, rezerva de combustibil, consum de combustibil etc.

∙ poate fi incluse in retelele de siguranta (Safety NET) pentru analiza vremii, avertismente si predictii.

∙ aceste terminale sunt adecvate si pentru achizitia de date de supraveghere, control (SCADA - Aplicatii tipice - monitorizarea nivelului raurilor, colectare date despre vreme supraveghere conducte petroliere.

INMARSAT - M

∙Terminale compacte ( ca o valiza mica) care pot asigura:

. Transmisii vocale la 6,4 Kbps.

. Date la 2,4 kbps

. Fax

∙ recomandabile in locuri izolate sau rurale pentru a se realiza un sistem de comunicatie fara fir.

INMARSAT - AERO

∙ terminale care asigura servicii de interconectare intre nave aeriene si reteaua telefonica publica comutata.

. Voce la 9,6 kbps.

. Antene directive cu castig de 12dB;

. Exista si un sistem cu antene omnidirectionale pentru date de viteza redusa

(600bps)

. Din 1994 - marile companii au echipamente de comunicatii INMARSAT.

. Ulterior acestea au fost diversificate prezentand patru subvariante

(C,H,I,L)

∙ pentru a ilustra evolutia utilizatorilor sistemului sa aratam ca in luna martie 1996 existau:

. INMARSAT -A: 25611 terminale standard (17948 - maritime) I-A

. INMARSAT - B: 1947 (902)

. INMARSAT - C: 22.520 (14751)

. INMARSAT - AERO: 797.

. Creste numarul de terminale tip B respectiv M in dauna celor de tip A.

INMARSAT - P (ICO)

∙ 1995 - se infiinteaza compania ICO - Global Communications Ltd.

∙ 1996 au inceput studiile privind posibilitatea realizarii unor terminale de mana;

∙ proiectul prevede folosirea a 12 sateliti MEO (ICO) la 10335 km: doua plane orbitale inclinate la 45 fata de ecuator.

∙ asigurarea serviciilor va incepe in jurul anului 2000;

∙ servicii ce se vor oferi:

. Transmisiuni vocale de buna calitate cu mod de lucru dual (celular -

satelit );

. Date in regim duplex la rate 2,4 kbps sau mai mari;

. Fax

. Paging global

. Servicii de radionavigatie

∙ pentru a nu fi necesare rezerve mari in proiectarea sistemului atunci cand sunt necesare transmisiuni in cladiri se prevede existenta unui sistem de avertizare si paging foarte performant;

∙ terminalele sunt mici ( 300cm cubi )

∙ putere medie transmisa de cca 0,25W la o medie pe durata a 6 minute;

∙ frecvente folosite:

. pentru receptie: banda L - 1,610 - 1,626Khz

. pentru emisie: banda S - 2,48 - 2500GHz.

2. SISTEME CARE FOLOSESC SATELITI LEO

IRIDIUM

∙ Sistemul IRIDIUM a fost propus si dezvoltat de consortiul Motorola;

∙ Este finantat de o asociatie internationala de companii industriale si de telecomunicatii care au cumparat drepturile de la Motorola .

∙ Consta intr-o constelatie de 66 sateliti la o inaltime de 785 km, cu 6 planuri orbitale inclinate la 86,4;

∙ Pentru orice terminal de pe suprafata globului un satelit este permanent vizibil la cel putin 8 deasupra orizontului;

∙ Fiecare satelit foloseste trei antene pentru a acoperi solul cu 48 de fascicule, diametrul fiecarui fascicul fiind de 600km.

∙ Cei 66 de sateliti asigura 3168 celule dintre care numai 2150 trebuie sa fie active pentru a acoperi suprafata globului;

∙ Cand satelitul se misca utilizatorul intalneste fascicule adiacente aproximativ o data pe minut;

∙ Banda de frecvente alocata pentru trafic: L- 1610.162 6,5MHz

∙ Fasciculele vecine folosesc frecvente diferite;

∙ Frecventele sunt refolosite in fascicule neadiacente.

∙ Banda alocata este divizata in 12 subbenzi si fiecare subbanda este reutilizata de patru ori pe fiecare satelit.

∙ Fiecare fascicul poate asigura 80 de canale deci in total 2150x80=172000 canale

∙ Accesul multiplu: TDMA/FDMA cu viteza de 50kbps;

∙ Se pot asigura transmisiuni duplex:

. Voce, la 4800bps

. Date, la 2900bps

∙ Duplexarea se face tot cu diviziune in timp (TAD);

∙Legaturile intre sateliti si intre sateliti si statia de control de la sol respectiv cu statiile poarta, sunt realizate in banda Ka.

∙ Se lucreaza cu viteze mari putandu-se asigura transmisiunile asociate initierii apelurilor, transferului si controlului comunicatiei.

∙ Exista mai multe statii poarta pentru conectarea la reteaua publica: acestea folosesc antene parabolice cu castig mare pentru a urmari satelitii.

∙ Terminalele de abonat sunt terminale de mana sau terminale de pager de buzunar.

∙ Fiecare satelit poate asigura 100 de cai telefonice

∙ Prelucrarea apelurilor are la baza standardul GSM.

CARE SUNT AVANTAJELE SISTEMELOR DE COMUNICATII MOBILE PRIN INTERMEDIUL SATELITULUI?

∙ Sistem dual: Utilizatorii serviciilor conventionale terestre mobile vor putea comuta pe serviciul de satelit cand se afla in afara ariei de acoperire a retelei clasice.

∙ Legatura prin intermediul satelitului poate furniza rute pentru apeluri blocate in reteaua terestra datorita unor posible umbriri de catre diverse structuri geografice.

∙Utilizatorii vor putea sa emita si sa receptioneze apeluri ori pe calea celulelor terestre ori, in absenta acestora, direc prin satelit.

∙ Sistem global multifunctional: Interfete intre toate sistemele terestre mobile existente: GSM, AMPS, NMT, DCS, IS-95.

∙ In acest moment nu exista interfete intre nici unele dintre aceste sisteme.

∙ Cartele inteligente cu care utilizatorii retelei prin satelit sa se poata introduce si in sistemele locale celulare.

∙ In afara comunicatiilor vocale se vor putea realiza comunicatii de date, paging, fax prin implementarea unor porturi de date externe si buffere interne de memorie.

∙ Se lucreaza la proiectarea unui sistem global care sa cuprinda si accesul la Internet, videoconferinte si multimedia.

ISDN

ISDN, ( Integrated Services Digital Network ), retea cu servicii digitale integrate este un model specific retelei telefonice cu comutatie de circuite, proiectat sa permita transmisia de voce si de date printr-un banal cablu de cupru, rezultand o imbunatatire dramatica a calitatii si a vitezei, fata de cele oferite in sistemele analogice. Intr-un mod si mai larg, ISDN este un set de protocoale folosite pentru stabilirea si intreruprea conexiunilor telefonice, cat si pentru functionalitati complexe pentru utilizatorul serviciului telefonic.

MPDS

MPDS ( Mobile Packet Data Service ) este o retea bazata pe transferul unui pachet de date care suporta protocolul TCP/IP. Acest serviciu este nou pentru serviciul maritim si reprezinta o alternativa a ISDN - ului. Este inferior ca performanta fata de ISDN.

APLICATII DE COCKPIT PRIN SISTEMELE DE COMUNICATIE PRIN SATELITI

ADS

ADS ( Automatic Dependent Surveillance ), este raportarea periodica si automata a datelor de pozitie prin GPS catre ATC - uri, in special cele oceanice. Prezentate pe ecrane asemanatoare celor de radar, informeaza controlorii de trafic cu informatii in timp real, scutind echipajul de rapoarte regulate de pozitie prin frecventa HF.

CPLDC

CPLDC ( controller - pilot data link communications ) un mijloc de comunicatie intre controlor si pilot care utilizeaza data link pentru comunicatiile ATC.

Echipamente de comunicatii prin satelit:

Aero H / H+

Acest ehipament suporta transmisia prin voce in sistem multi-canal, la viteze de pana la 9,6kps oriunde pe raza semnalelor satelitilor INMARSAT. Cand o aeronava echipata cu Aero H+ opereaza pe aria unei raze de intensitate ridicata, primeste nivele de serviciu Aero H la un cost mai redus. In afara razei, terminalul foloseste raza globala ca si cum ar fi un sistem Aero H standard.

Aero H suporta:

∙ encriptarea vocii

∙ fax la 4,8 kps

∙ date sub forma de pachet, pe doua cai, pana la 9,6 kps

∙ interfete cu internationala X.25, telefon interschimbabil public si retele de date

∙ date prin sistem circuit, permitand protocoale predefinite

∙ ATC aprobat de ICAO si comunicatii de pericol prin voce si datalink

∙ mesaje operationale prin Acars / Aircom

Aero L

Aero L furnizeaza operatorilor liniilor aeriene si guvernului, comunicatii de date globale, in timp real, pe doua cai, in principal pentru a sprijini controlul de trafic aerian si a operatorilor online.

Aero L suporta:

∙ transferul de date, in timp real, pe doua cai, la viteze intre 600 si 1200 kps

∙ interfete cu internationala X.25, telefon interschimbabil public si retele de date

∙ ATC aprobat de ICAO si comunicatii de pericol, inclusiv raportarea automata a pozitiei

∙ mesaje operationale prin Acars / Aircom